[发明专利]一种多齿涡轮叶片精密电解加工工艺

说明书

本发明公开了一种多齿涡轮叶片精密电解加工工艺，涉及涡轮叶片电解加工技术领域，包括工具阴极的制备、工具阴极的安装以及竹节孔的电解加工等步骤，本发明克服了传统方法的缺陷，能够在高电压的情况下，仍能保证加工过程的稳定性，从而提高电解加工的效率，缩短加工时间，当电解液温度升高时，能通过调节模块调节电解液的流速，以加速电解加工区热量的散失，达到了电解液温度的稳定控制。

技术领域

本发明属于涡轮叶片电解加工技术领域，具体涉及一种多齿涡轮叶片精密电解加工工艺。

背景技术

随着航空工业的发展，涡轮进口的温度越来越高，因此对叶片材料的耐热能力提出了更高的要求，目前，对于叶片的冷却主要采用在叶片内部设计形状各异的流通通道(也即冷却通道)来增加叶片的散热，肋化冷却通道作为一种高效低阻的叶片冷却形式，可以在涡轮叶片的前缘、叶盆、叶背上得到应用，通常被称为“竹节孔”。“竹节孔”在传热过程中，冷却孔侧壁上的肋对流体有较大的扰动作用，这种扰动作用破坏了冷却通道内流体的边界层,减小了热边界层所产生的热阻，加速了冷却气体由层流向湍流的转化，同时这种肋化的冷却通道增大了换热面积，具有较好的冷却效果。

对于竹节孔的加工，目前主流采用的电解加工，也即利用工具阴极与工件阳极之间的产生的电场，阳极材料在电场力的作用下被熔接蚀除，并通过间隙排出，最终光孔被加工成竹节状。实践中，加工电压越大，电解效率越高，但由于加工间隙内产生大量的热，以及大量产物的形成，使得加工稳定性下降，因此制约了涡轮叶片的加工效率，因此，如何在高电压下仍然能够获得稳定的加工状态是目前需要克服的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多齿涡轮叶片精密电解加工工艺，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种多齿涡轮叶片精密电解加工工艺，包括如下步骤：

步骤一、采用电解反拷法制备工具阴极，并在工具阴极的下端安装支撑环；

步骤二、将工具阴极的上端与定位工装连接，再将定位工装安装至升降机构内，工具阴极连接至电源负极，且工具阴极的入口处安装有进液管，完成工具阴极的安装，将定位工装侧面设置的回流管连接至循环泵一，循环泵一再通过连接管连接至储液槽，进液管的另一端依次连接过滤组件、循环泵二、储液槽；

步骤三、将待加工的涡轮叶片安装至电解槽内的夹具上并连接至电源正极，启动升降机构并将工具阴极进给到涡轮叶片上加工好的光孔内一定深度，借助于定位工装将光孔的入口端封闭，电解液经进液管进入到工具阴极的内孔中，再通过工具阴极与光孔之间的间隙流入到定位工装中的缓冲腔内，再经回流管流至储液槽内，接通电源，开始电解加工；

步骤四、电解加工完成后，关闭电源，升降机构驱动工具阴极上行至最高点，调整涡轮叶片的位置，准备对下一个光孔进行加工。

优选的，所述工具阴极由不锈钢管制成，沿着工具阴极的长度方向设置有若干个等距分布的绝缘层。

优选的，所述支撑环包括套环和翅片，所述翅片有若干个并周向布置于套环的外周，翅片所构成的圆弧的直径比光孔的内径小0.01-0.02mm，所述套环固定于工具阴极下端的外周，翅片的下端设置有圆弧形的倒角。

优选的，所述定位工装包括连接座、外管、内管和端盖，所述连接座固定在外管的外周，所述端盖安装于外管的上端并通过端盖将外管与内管连接在一起，外管的下端还连接有封闭环，封闭环与内管之间留有间隙，封闭环的下端设置有密封圈，内管的下端也连接有一个支撑环；

定位工装下行并与涡轮叶片接触后借助于密封圈将光孔的上端封闭，外管、内管、端盖、涡轮叶片之间形成一个相对封闭的缓冲腔。