技术科普丨叶片无余量精密锻造—冶金质量的控制

  对于压气机叶片这种关键重要零件，使用中失效会带来致命的后果，因此优异的冶金质量是使用安全的保证，看不见摸不着，可是一旦出了问题就是隐形的杀手。

  优异的冶金质量包括均匀的组织、分布合理的流线、合格的高低温力学性能，内、外部不允许有缺陷等要求。

一、工艺设计应该了解材料特性，设计合理。

  材料特性对叶片的组织控制必须放在第一位考虑，因此工艺设计最初工作时材料成型特性分析，通过动态热成型模拟试验，得到金属变形、失稳数据和热加工图，结合变形图一起用于工艺设计和优化模拟软件数据库。

  叶片精锻需要多次锻造成型，为了保证多次成形过程中坯料的形状尺寸变化可以完美匹配，对组织进行调控以及避免产生锻造缺陷，通常对制坯和成型过程进行数值模拟。通过模拟确定制坯、预成型、终成型次数和匹配关系，分析每次成型中直接与组织性能有关系的参数，特别需要关注：

温度场——避免锻造变形热效应造成的晶粒粗大等组织不均匀情况。

应变场——分析金属流动趋势，避免不均匀变形和金属流速差异大。

  工程实践要点：锻造过程是一个弹塑性变形的过程，目前的模拟技术远远达不到完美的程度，实际的结果和模拟总会存在差异。经过试加工/小批试制后的冶金相关检验，对工艺过程进行修正，不断接近最优。

二、热加工工序作为特殊过程和关键工序，必须严格进行过程控制。

三、先进设备和自动化技术在叶片精锻中的应用。

  锻造作为特殊过程，传统的手工操作时一些过程参数很难记录和追溯，受人为因素的影响比较大。

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