离心式压缩机三元流叶片热压成形工艺研究

研究了离心式压缩机马氏体不锈钢材质三元流叶片的热压成形工艺,针对1400 mm直径叶轮的大叶片制定了叶片热压成形工艺流程,并进行了模具设计、成形过程中的侧向定位设计、导向机构设计与加热设计。随后使用FORGE软件对叶片热压成形过程进行了仿真分析,预测了叶片成形所需设备的吨位、模具贴合时叶片与模具的间隙,并根据计算结果完善设计方案。最后对设计方案进行试验压形,得到了最大形状误差小于1 mm的叶片,验证了文中压形方法的可行性。     

大型离心压缩机叶片热成形回弹研究

研究了大型离心压缩机叶片热成形工艺参数对回弹的影响。对叶片材料沉淀硬化不锈钢FV520B进行了高温力学性能实验,并建立了该材料高温下本构方程。利用所建立本构方程,对叶片热成形工艺进行了有限元建模仿真,探究了叶片加热温度、摩擦系数和保压时间对回弹的影响。发现叶片加热温度对回弹影响较大,在800～900℃温度区间回弹下降趋势明显,900～950℃区间下降趋势变缓,同时叶片厚度减薄加剧,说明900℃是合适的叶片加热温度;摩擦系数对回弹影响较小,较低和较高的摩擦系数都会减小回弹,但较大的摩擦系数会导致叶片减薄,影响表面质量,应尽可能将摩擦系数控制在0. 25以下;保压时间控制在100～150 s区间内较为合适。同时确定了回弹前后比对基准区域,并对回弹较明显区域进行了标识划分。最后将优化后的工艺参数应用于生产验证,结果表明除掉少数边缘区域外,叶片大部分区域回弹都控制在±1 mm内,模拟结果与试验结果在回弹发生区域基本符合。