文1第二十高溫合金渦輪葉片的熱加工

1、第二十八章高溫合金渦輪葉片的熱加工現(xiàn)代渦輪葉片大多采用鑄造高溫合金。然而，變形高溫合金渦輪葉片也還在廣泛應(yīng)用。在我國(guó) GH4049 和 GH4037 是兩個(gè)使用最廣泛的一、二級(jí)渦輪葉片合金。此外，GH4033、GH4133、GH4220、GH4093 和 GH4413 等也在不同類型的發(fā)上制作渦輪葉片，其中 GH4413 是作者等近年研制的大型先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片材料1。渦輪葉片或稱渦輪工作葉片是和燃?xì)廨啓C(jī)最關(guān)鍵的零件之一，它的工作條件最荷刻，常常承受氣動(dòng)負(fù)荷、振動(dòng)負(fù)荷和離心負(fù)荷的綜合作用，同時(shí)還承受高溫、熱沖擊和燃?xì)獾母g作用。而且渦輪葉片形狀復(fù)雜，一般由葉身、伸根段和榫頭三部分組成。這就給

2、變形高溫合金渦輪葉片的熱加工提出了更高要求，也帶來了更大的。渦輪葉片的過程，首先是優(yōu)質(zhì)鋼錠的熔煉和澆鑄，然后是開坯、軋制，最后是由棒材進(jìn)行頂鍛、預(yù)鍛和終鍛，獲得渦輪葉片毛坯。下面以 GH4413 合金為例介紹變形高溫合金渦輪葉片的熱加工。28.1大型燃?xì)廨啓C(jī)用 GH4413 合金渦輪葉片的熱加工28.1.1 鑄錠的開坯在第二十一章真空感應(yīng)爐冶煉和第二十四章真空自耗重熔中，本書作者介紹了 GH4413 合金在ZG0.5 型 500kg 真空感應(yīng)爐冶煉并澆注成兩支200mm 電極棒，然后在 L70097 型真空自耗爐上對(duì) GH4413 電極棒進(jìn)行自耗重熔，制成250mm1200mm鑄錠，重 380

3、kg，主要化學(xué)成分和微量雜質(zhì)元素均合格。GH4413 合金錠表面磨光后，在 2000T 快鍛機(jī)上鍛造開坯。合金錠加熱工藝見圖 28-12，鍛造開坯工藝見表 28-12。為防止鍛造開坯過程中溫降過快，合金錠在加熱和鍛造時(shí)都加蓋保溫氈，且模具和鍛錘頭都預(yù)熱。采用上述工藝措施，最終經(jīng)過四火鍛造出表面質(zhì)量良好的、尺寸為170mm1800mm、重 280kg 的 GH4413 合金棒坯。圖 28-1 工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金錠加熱工藝表 28-1 工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金鍛造開坯工藝28.1.2 棒坯軋制軋制是將金屬坯料通過轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥間的縫隙，使坯料承受壓縮變形，而在長(zhǎng)度方向產(chǎn)生延伸的過程。軋制的

4、目的與其它壓力加工方法一樣，得到所需形狀和改善組織并提高性能。GH4413 合金鍛坯經(jīng)切頭和表面磨光后，切割成尺寸為160mm400mm 的棒坯，在250 型四輥軋機(jī)軋制成尺寸為59mm3000mm 的熱軋棒材，加熱工藝見圖 28-1，熱軋工藝見表 28-2。熱軋棒材最終機(jī)加工成尺寸為53mm605mm 的成品棒材，表面光潔度 R=3.2m，棒材外形見圖 28-22。表 28-2工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金熱軋制工藝圖 28-2工業(yè)規(guī)模GH4413 合金熱軋棒材28.1.3 軋制棒材的檢驗(yàn)依據(jù)中國(guó)金屬企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GH4413 鎳基高溫合金熱軋棒材技術(shù)條件（標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：Q/KJ.J02.15-2003）

5、，對(duì)工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金熱軋棒材進(jìn)行了出廠檢驗(yàn)與復(fù)驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果表明，研制的 GH4413 合金的成分、組織與性能都達(dá)到了技術(shù)條件要求。軋制火次開軋溫度終軋溫度變形量道次與孔型尺寸變化第一火1150102012.1%四道次(園菱方圓)160mm150mm第二火113012.9%150mm140mm第三火110038.3%140mm110mm第四火118032.6%三道次(圓菱方)110mm80mm 方第五火118057.3%五道次(方菱方橢圓圓)80mm 方59mm鍛造火次位置開鍛溫度終鍛溫度變形量形狀變化第一火錠頭111098018.5%250mm 圓200mm 方第二火錠尾18.5%

6、250mm 圓200mm 方第三火錠頭43.3%200mm 方170mm 圓第四火錠尾43.3%200mm 方170mm 圓1化學(xué)成分分析GH4413 合金化學(xué)成分的檢驗(yàn)(撫鋼)和復(fù)驗(yàn)(金屬所)結(jié)果見表 28-33，并與技術(shù)條件的要求進(jìn)行了對(duì)比。由表 28-3 可見，金屬所復(fù)驗(yàn)結(jié)果與撫鋼檢驗(yàn)結(jié)果一致，說明工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金的化學(xué)成分滿足技術(shù)條件要求。其中，C、Al 元素控制在中下限，Cr、W、Mo、V、Ti 等元素控制在中限，微量有益元素 B、Ce 收得率較高，雜質(zhì)元素和有害元素，特別是O、N氣體含量，控制在較低水平。表 28-3工業(yè)規(guī)模GH4413 合金化學(xué)成分的檢驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)結(jié)果(w

7、t%)注 1：撫鋼在自耗錠頭、尾部分別取樣分析C、Al、Ti、Mg、Si 元素。注 2：B、Ce 按計(jì)算量加入，允許不進(jìn)行化學(xué)成分分析2力學(xué)性能檢驗(yàn)在熱軋棒材上切取試樣經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)熱處理(121010，保溫 2h，空冷105010，保溫 4h，空冷85010，保溫 16h，空冷)，然后進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)，結(jié)果見表 28-43。金屬所復(fù)驗(yàn)結(jié)果與撫鋼檢驗(yàn)結(jié)果一致，說明工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金棒材的力學(xué)性能滿足技術(shù)條件要求。與技術(shù)指標(biāo)相比，工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金 850高溫抗拉強(qiáng)度高 30%左右，延伸率高 100-150%，持久高 50-100%。CCrWMoVAlTi金屬所0.0414.826

8、.053.270.502.482.00撫鋼0.050.04114.556.053.280.452.502.561.961.87技術(shù)條件0.04-0.1013.0-16.05.0-7.02.5-4.00.2-1.02.4-2.91.7-2.2NiBCeMnSiPS金屬所余0.0130.010.010.110.0010.003撫鋼余0.020.020.040.100.090.0040.001技術(shù)條件余0.020.020.50.60.0150.009FeCuAgAsbSb金屬所0.180.010.00010.00050.000050.00010.0001撫鋼0.210.070.00050.00150

9、.00010.0010.001技術(shù)條件5.00.070.00050.00150.00010.0010.001SnMgON金屬所0.000500040000400011撫鋼0.0012000350000500011技術(shù)條件0.0120.0050.010.01表 28-4 工業(yè)規(guī)模GH4413 合金的力學(xué)性能3低倍組織檢驗(yàn)依據(jù)國(guó)標(biāo) GB/T14999-94 規(guī)定的檢驗(yàn)方法，對(duì)工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金熱軋棒材的縱向與橫向低倍組織、縱向斷口進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，見表 28-53。表 28-5 工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金熱軋棒材的低倍組織和斷口檢驗(yàn)結(jié)果橫向低倍組織檢驗(yàn)縱向低倍組織檢驗(yàn)縱

10、向斷口檢驗(yàn)金屬所依據(jù)國(guó)標(biāo) GB/T14999.3-94 規(guī)定的檢驗(yàn)方法，工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金熱軋棒材縱向斷口無分層現(xiàn)象。依據(jù)國(guó)標(biāo) GB/T14999.5-94 規(guī)定的檢驗(yàn)方法，工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金熱軋棒材縱向斷口疏松為 1 級(jí)。撫鋼工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金熱軋棒材縱向斷口無分層現(xiàn)象。工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金熱軋棒材縱向斷口疏松為 1 級(jí)。Q/KJ.J02.15-2003在經(jīng)熱處理的縱向試片上檢驗(yàn)斷口組織時(shí)，不允許存在分層；斷口疏松按GH4049 合金的標(biāo)準(zhǔn)，1-2 級(jí)合格。金屬所依據(jù)國(guó)標(biāo) GB/T14999.5-94 規(guī)定的檢驗(yàn)方法，經(jīng)酸浸的工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金

11、熱軋棒材縱向試樣的低倍組織符合圖的圖 10。撫鋼合格。Q/KJ.J02.15-2003在經(jīng)熱處理的酸浸縱向試樣上檢驗(yàn)低倍組織時(shí)，應(yīng)符合GB/T 14999 的規(guī)定，按 GH4049 合金的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，其中圖 2、圖 9、圖 10 合格，圖 3、圖 4、圖 11 不合格。金屬所依據(jù)國(guó)標(biāo) GB/T14999.2-94 規(guī)定的檢驗(yàn)方法，在經(jīng)酸浸的工業(yè)規(guī)模 GH4413合金熱軋棒材橫向試樣上檢驗(yàn)低倍組織時(shí)，無肉眼可見的縮孔痕跡、空洞、裂紋、針孔和夾雜等缺陷。撫鋼合格。Q/KJ.J02.15-2003在經(jīng)酸浸的橫向試樣上檢驗(yàn)低倍組織時(shí)，棒材不得有肉眼可見的縮孔痕跡、空洞、裂紋、針孔和夾雜等缺陷。850高溫

12、拉伸性能b，MPa0 2，MPa，金屬所75564521.026.077065520.023.0撫鋼75020.019.074016.019.0技術(shù)條件588812850/265MPa 持久性能室溫硬度(HBd)，h延伸率，%金屬所81.503.4306114.855.7撫鋼50.029850.0298技術(shù)條件502693414組織檢驗(yàn)依據(jù)國(guó)標(biāo) GB/T14999-94 規(guī)定的檢驗(yàn)方法，對(duì)工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金熱軋棒材的縱向組織進(jìn)行檢驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)細(xì)晶帶狀組織，晶粒度為 3 級(jí)。5超聲波探傷依據(jù)國(guó)標(biāo) GB/T 4162，采晶縱波脈沖反射法對(duì)工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金熱軋棒材逐根進(jìn)行了超聲波

13、探傷檢驗(yàn)，結(jié)果達(dá)到 AA 級(jí)，合格。6外形尺寸和表面光潔度對(duì)工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金熱軋棒材逐根進(jìn)行了外形尺寸與表面光潔度檢驗(yàn)，合格。上述檢驗(yàn)結(jié)果表明，工業(yè)規(guī)模 GH4413 合金化學(xué)成分、組織和性能都滿足技術(shù)條件和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求?？梢赃M(jìn)行葉片鍛造試制。28.1.4 葉片鍛造變形程度試驗(yàn)首先進(jìn)行了 GH4413 合金臨界變形程度試驗(yàn)和變形程度試驗(yàn)。工藝試驗(yàn)與理化檢測(cè)結(jié)果4表明：國(guó)產(chǎn) GH4413 合金在鍛造 5變形程度時(shí)有晶粒粗大現(xiàn)象，變形程度大于 5則不發(fā)生明顯的粗晶現(xiàn)象，由此可以確定國(guó)產(chǎn) GH4413 合金在加熱溫度為 1170時(shí)的臨界變形程度應(yīng)為 5左右，鍛造時(shí)應(yīng)盡量避免進(jìn)行 5左右的

14、變形。國(guó)產(chǎn) GH4413 合金經(jīng) 30、40、50、60四種變形程度試驗(yàn)后，試樣均未見明顯鍛造缺陷和其它冶金缺陷?？梢妵?guó)產(chǎn) GH4413 合金熱塑性好，具有較寬的鍛造變形程度范圍，可以在加熱溫度為 1170時(shí)進(jìn)行 60以下變形程度的鍛造。具體比較 30、40、50、60四種變形程度的試驗(yàn)件實(shí)物，可以看出隨著變形程度的增大，葉片組織的均勻性越來越高。比較國(guó)產(chǎn) GH4413 合金臨界變形程度試驗(yàn)和變形程度試驗(yàn)兩項(xiàng)工藝試驗(yàn)的試驗(yàn)件和國(guó)外同類葉片實(shí)物組織，可以看出國(guó)產(chǎn) GH4413 合金的晶粒度明顯較細(xì)，有利于葉片鍛造后獲得較細(xì)的組織。2頂鍛、預(yù)鍛和終鍛高溫合金渦輪葉片模鍛往往分為頂鍛、預(yù)鍛和終鍛三步

15、。根據(jù)表 28-64所示的葉片鍛造工藝，對(duì) GH4413 合金熱軋棒材進(jìn)行葉片模鍛試驗(yàn)。第一次頂鍛件見圖 28-3(b)，第二次頂鍛件見圖 28-3(c)，第一次預(yù)鍛件見圖 28-3(d)，第二次預(yù)鍛或初模鍛件見圖 28-3(e)，最后經(jīng)一次終鍛完成模鍛，終鍛件見圖 28-3(f)。最大終鍛壓力為 44 氣壓（約為 37.5 噸米），其中一部分葉片終鍛加熱溫度實(shí)為 11750C，另一部分葉片終鍛加熱溫度實(shí)為 11620C。模鍛試驗(yàn)表明，國(guó)產(chǎn) GH4413 合金熱塑性好，鍛造性能良好，能夠滿足葉片鍛造工藝要求。由于能夠使用較大終鍛壓力，國(guó)產(chǎn) GH4413 合金模鍛葉片實(shí)物質(zhì)量較理想，幾何尺寸已達(dá)

16、到鍛件圖要求，對(duì)保證葉片力學(xué)性能達(dá)到要求十分有利，因此也有利于零件的加工。葉片表面質(zhì)量狀況達(dá)到了葉片驗(yàn)收技術(shù)協(xié)議要求。隨后，選取 3 號(hào)和 5 號(hào)葉片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)熱處理，檢驗(yàn)組織與性能。熱處理制度為：12100C,+ 10500C, 4h, AC + 8000C, 16h, AC。2h,AC表 28-6大型燃?xì)廨啓C(jī) GH4413 合金第 5 級(jí)渦輪葉片的鍛造工藝圖 28-3 GH4413 渦輪葉片的模鍛(a)，棒材料段；(b)，第一次頂鍛；(c)，第二次頂鍛； (d)，第一次預(yù)鍛；(e)，第二次預(yù)鍛；(f)，終鍛序號(hào)工序過程設(shè)備工藝要求1來料檢查2加熱高溫電爐1170100C 保溫 60-80 分

17、鐘3頂鍛（一端）臥鍛機(jī)停鍛溫度10600C，鍛后空冷4加熱高溫電爐1170100C 保溫 60-80 分鐘5頂鍛（另一端）臥鍛機(jī)停鍛溫度10600C，鍛后空冷6檢查缺陷將裂紋、龜裂、重皮等缺陷標(biāo)出7打磨缺陷砂輪機(jī)將標(biāo)出缺陷打磨凈，但要圓滑轉(zhuǎn)接8加熱高溫電爐1170100C 保溫 60-80 分鐘9預(yù)鍛40 噸米液氣錘停鍛溫度10600C，鍛后空冷10檢查缺陷將裂紋、龜裂、重皮等缺陷標(biāo)出11打磨缺陷砂輪機(jī)將標(biāo)出缺陷打磨凈，但要圓滑轉(zhuǎn)接12吹砂表面13涂玻璃工件預(yù)熱 60-800C，涂層要均勻14加熱高溫電爐1170100C 保溫 60-80 分鐘15初模鍛40 噸米液氣錘欠壓 7mm，停鍛溫度1

18、0600C，鍛后空冷16噴丸或吹砂表面17檢查缺陷將裂紋、龜裂、重皮等缺陷標(biāo)出18打磨缺陷砂輪機(jī)將標(biāo)出缺陷打磨凈，但要圓滑轉(zhuǎn)接19吹砂表面20涂玻璃工件預(yù)熱 60-800C，涂層要均勻21加熱高溫電爐1170100C 保溫 60-80 分鐘22終模鍛40 噸米液氣錘按鍛件圖的正尺寸公差模鍛23噴丸或吹砂表面24終檢檢查葉片外觀與尺寸28.1.5 葉片毛坯解剖分析依據(jù)圖 28-45所示取樣示意圖對(duì) 3 號(hào)模鍛葉片毛坯進(jìn)行解剖。其中 L-L 面為縱剖面，檢查縱向低倍組織。A-A，B-B，C-C，D-DE-E 面為橫剖面，檢查橫向低倍組織。a，b，c，d 為性能試樣，檢查高溫拉伸和高溫持久性能。e-

19、z 共 21 個(gè)小塊試樣，檢查組織，進(jìn)行晶粒度檢查。同樣，對(duì) 5 號(hào)模鍛葉片毛坯進(jìn)行類似解剖并作類似圖 28-4 3 號(hào)模鍛葉片及取樣部位圖1縱向低倍組織圖 28-55給出了 3 號(hào)模鍛葉片毛坯的縱向低倍組織，可見葉片縱向組織晶粒細(xì)小、均勻，無肉眼可見的冶金缺陷或加工缺陷，流線分布流暢而完整。但發(fā)現(xiàn)在葉背處存在粗晶帶，粗晶帶尺寸為寬 9mm，長(zhǎng) 80mm，最大晶粒尺寸 2mm。5 號(hào)模鍛葉片毛坯的縱向低倍組織與 3 號(hào)葉片類似，粗晶帶尺寸為寬 7mm，長(zhǎng) 100mm，最大晶粒尺寸5mm。均符合技術(shù)要求。圖 28-5 3 號(hào)模鍛葉片縱向低倍組織（圖 28-4 的L-L 剖面）（a）部位與靠近的葉

20、身部位，（b）葉身部位，（c）靠近的葉身部位與部位2橫向低倍組織圖 28-65給出了 3 號(hào)模鍛葉片的五種不同部位的橫向低倍組織，可見葉片橫向組織晶粒細(xì)小、均勻，無肉眼可見的冶金缺陷或加工缺陷。5 號(hào)模鍛葉片毛坯的橫低倍組織與 3 號(hào)葉片類似。圖 28-6 3 號(hào)模鍛葉片不同部位橫向低倍組織(a)部位（圖 28-4 的A-A 剖面）,(b) 靠近的葉身部位（圖 28-4 的B-B 剖面）,的葉身部位（圖 28-4 的D-D 剖面）,(c)葉身部位（圖 28-4 的C-C 剖面）, (d) 靠近(e)部位（圖 28-4 的E-E 剖面）3晶粒度根據(jù) GB/T 6394-2002 標(biāo)準(zhǔn)金屬平均晶粒

21、度測(cè)定方法，對(duì) 3 號(hào)模鍛葉片不同部位（包括7 個(gè)部位，葉身 9 個(gè)部位，7 個(gè)部位）進(jìn)行晶粒度，見表28-75。由表可見，3 號(hào)模鍛葉片的葉身部位平均晶粒度為 2.3 級(jí)，部位平均晶粒度為 2.0 級(jí)，部位平均晶粒度為 1.4 級(jí)。5 號(hào)葉片葉身部位的平均晶粒度也是2.3 級(jí)，部位的平均晶粒度為 2.7 級(jí)，而部位的平均晶粒度為 2.2 級(jí)。結(jié)果表明，國(guó)產(chǎn) GH4413 合金生產(chǎn)的模鍛葉片組織優(yōu)于進(jìn)口料模鍛葉片及粒度大于 1 級(jí)）。樣件（晶表 28-73 號(hào)模鍛葉片不同部位的晶粒度4力學(xué)性能對(duì) 2 件 GH4413 合金模鍛葉片毛坯切取試樣檢驗(yàn)力學(xué)性能的結(jié)果表明，均符合技術(shù)條件要求，見表 2

22、8-85。特別是拉伸延伸率和面縮率明顯高于技術(shù)條件要求，表明 GH4413 合金模鍛葉片具有優(yōu)異的塑性，十分有利于下一步的精密加工。葉片部位樣品晶粒度級(jí)別平均晶粒度級(jí)別葉 根GH4413-Y3-t2.52.0(1.5-2.5)GH4413-Y3-u2.5GH4413-Y3-v2.0GH4413-Y3-w1.5GH4413-Y3-x1.5GH4413-Y3-y2.5GH4413-Y3-z2.0葉 身GH4413-Y3-e2.02.3(2.0-2.5)GH4413-Y3-f2.5GH4413-Y3-g2.5GH4413-Y3-h2.5GH4413-Y3-i2.0GH4413-Y3-j2.0GH44

23、13-Y3-k2.0GH4413-Y3-l2.5GH4413-Y3-m2.5葉 頂GH4413-Y3-n1.51.4(1.0-2.0)GH4413-Y3-01.0GH4413-Y3-q1.0GH4413-Y3-r2.0GH4413-Y3-s1.5表 28-8GH4413 合金模鍛葉片的力學(xué)性能檢驗(yàn)結(jié)果室 溫 硬 度850 高 溫 拉 伸 性 能850/265MPa 持 久 性 能對(duì)國(guó)產(chǎn) GH4413 合金的 2 件模鍛葉片解剖分析表明，葉片組織均勻、致密，無肉眼可見的冶金缺陷或加工缺陷，流線分布流暢而完整。模鍛葉片晶粒細(xì)小，晶粒于進(jìn)口合金模鍛葉片及樣件。模鍛葉片力學(xué)性能完全滿足技術(shù)條件要求。相

24、比較而言，5 號(hào)模鍛葉片加熱溫度低，模鍛壓力大，組織更為細(xì)小，綜合力學(xué)性能更為優(yōu)異，所以，應(yīng)采用 5 號(hào)模鍛葉片的鍛造工藝為大型燃?xì)廨啓C(jī)第 5、6 級(jí)渦輪葉片的制造工藝。28.2用 GH2135 合金渦輪葉片的熱加工上世紀(jì) 60 年代初，由于我國(guó)缺少物資鎳，中國(guó)的科研發(fā)展了一系列鐵發(fā)展了鐵基高溫基高溫合金，試圖代替相應(yīng)鎳基高溫合金，如中國(guó)合金 GH2135 代替鎳基合金 GH4033，鋼鐵研究總院和金屬鋼研所分別發(fā)展了 GH2130發(fā)展了 GH1140 代替 GH30396。本書作者 1962和 GH2302 代替 GH4037，航空材料年大學(xué)畢業(yè)，參加了 GH2135 合金的研究。研制 GH

25、2135 合金最初的主要目的是代替GH4033 制作 BK-1A 和 BK-1以及另外一種發(fā)的渦輪葉片。稍后，也是上世紀(jì)以代替 GH4033 合金7。本節(jié)將60 年初，開始用 GH2135 合金制作噴氣發(fā)簡(jiǎn)要介紹 GH2135 合金制作渦輪葉片的簡(jiǎn)況。渦28.2.1 GH2135 合金渦輪葉片的熱加工持久，小時(shí)持久塑性，%GH4413-Y373.754.96GH4413-Y5121.428.40標(biāo)準(zhǔn)要求50b，MPas，MPa，GH4413-Y362852628.029.7GH4413-Y563455929.230.0標(biāo)準(zhǔn)要求5856.09.0GH4413-Y3HB313HB313HB313平

26、均：HB313GH4413-Y5HB285HB285HB288平均 HB286標(biāo)準(zhǔn)要求HB 269-341采用特鋼廠生產(chǎn)的 GH2135 合金26mm 棒材制作渦輪葉片。鍛造工序與 GH4413 基本相同。也是采用頂鍛、預(yù)鍛和終鍛工序。所不同的只是葉片尺寸較小，重量較輕。而且只有一次頂鍛和一次預(yù)鍛8。GH2135 合金葉片模鍛用的是臥鍛機(jī)頂鍛與機(jī)械壓力機(jī)預(yù)鍛和終鍛工藝路線。加熱溫度為 10801100，終鍛溫度大于 950。模鍛件經(jīng)過熱處理后，可以得到均勻細(xì)小晶粒，很少出現(xiàn)個(gè)別大晶粒及不均勻現(xiàn)象。從這點(diǎn)來看，比 GH4033 合金好。但在頂鍛和預(yù)鍛的變形過渡區(qū)和變形量較小的部位，在固溶處理后卻

27、出現(xiàn)個(gè)別大晶粒。不過經(jīng)過終鍛后的模鍛件從來沒有發(fā)現(xiàn)過大晶粒和不均勻現(xiàn)象。這說明只要終鍛變形量達(dá)到一定程度時(shí)，原始晶粒是沒有影響的，從這點(diǎn)出發(fā)，對(duì)原始棒材晶粒度的要求似乎可以放寬些9。詳細(xì)工藝不再贅述。28.2.2 GH2135 合金渦輪葉片試車簡(jiǎn)況GH2135 合金代替 GH4033 鎳基合金作渦輪葉片材料，主要用于 BK-1A 和 BK-1發(fā)，從 1965 年開始至 1971 年止，在三種類型發(fā)上共進(jìn)行了七次掛片和臺(tái)架試車，詳見表 28-99。在整個(gè)試車過程中，除在發(fā)修理廠進(jìn)行的四次掛片試車沒有發(fā)生事故外，在發(fā)制造廠的三次試車都發(fā)生過葉片折斷事故，有的發(fā)生在 10 幾小時(shí)、有的則在幾百小時(shí)之后損壞。雖然有幾次掛片試車都得到了滿意的結(jié)果，的長(zhǎng)達(dá) 882 小時(shí)，超過了當(dāng)時(shí)對(duì)437渦輪葉片規(guī)定的 640 小時(shí)的使用，也超過了當(dāng)時(shí)修理廠對(duì)這種葉片規(guī)定的 750 小時(shí)。但由于葉片數(shù)量不多，且因三次葉片折斷事故的發(fā)生，因此，至今對(duì) GH2135 合金能否作為 700左右使用的渦輪