叶片承缸是轴流压缩机的重要零件,其材料为铁素体球墨铸铁QT40-15A。生产中发现,工件工作中由于高温、高压出现气体流量倒流,使轴流压缩机叶片承缸发生椭圆变形。在生产中,对叶片修复较困难,这是由于:大型铸件通过外力使其变形困难,尤其承缸铸件壁厚较厚;另外,采用高频加热设备修复无规范工艺,温度低时修复无效果,温度高时工件表面易发生氧化,影响修复质量和装配尺寸。为此,对变形失效叶片承缸进行了高频加热设备热处理试验,取得良好效果,并应用于生产中。
高频加热设备工艺修复法是依据工件材料在一定温度下具有变形现象而采用的技术方法。也就是说,金属工件在较高温度和恒定应力下,即使应力低于弹性极也会发生缓慢塑性变形。这种现象在低温时很不明显,温度升高时现象才较显著。球墨铸铁的温度为1140-1200℃,由此算出其修复温度应≥360℃。另一方面,当球墨铸铁加热温度≥550℃时,工件表面氧化明显,生成氧化皮,因而变形修复温度应≤550℃。
根据以上分析,试验采用两段式高频加热设备修复工艺。第一阶段为冷支撑校准,使变形的叶片承缸相关尺寸恢复到图样要求尺寸。这时,叶片承缸体内产生内应 力,为修复准备了条件。第二阶段是高频加热设备热处理,采用工艺效果良好。采用上述高频加热设备热处理工艺修复后,工件裘面仅存在二层很薄的氧化膜,对工件尺寸与装配无影响,满足了技术要求和生产要求。