从热锻后的涡轮叶片用坯料除去时，能够与毛刺一起作为回收的原料而被再利用。
[0028]另外，作为突起部的接合方法，简单的方法是，利用螺纹实现嵌合、或者/进一步通过焊接进行接合。当然，也可以在螺纹嵌合后，再进行焊接。另外，在仅利用焊接来接合突起部的情况下，优选采用能够提高生产率的摩擦压接。
[0029]另外，只要是突起部的尺寸为直径40mm以上的圆柱状的突起部即可。之所以形成为圆柱状，是因为容易向形成于热锻用模具的定位槽进行载置。另外，当突起部的直径过细时，在加热到涡轮叶片用预成型体的热锻温度时可能会产生挠曲等变形。因此，突起部的直径为40mm以上较佳。虽然突起部的直径的上限并未特别限定，但只要是50mm以下就足够。因为当用突起部进行定位时，在热锻开始后就将主体部设置在热锻用模具的所希望的位置，所以即使使用直径过粗的突起部，也只会增加成本。
[0030]上述的本发明的主体部优选是Ti合金。根据今后逐渐长叶片化、大型化的预测，Ti合金制的涡轮叶片优选适用于本发明的涡轮叶片用预成型体。
[0031]另外，本发明所谓的热锻包含加热压、热模锻以及恒温锻造。
[0032]实施例
[0033]使用实施例表示本发明的涡轮叶片的制造方法并进行说明。
[0034]首先，准备两根图1所示那样的涡轮叶片用预成型体I。材质是2根均为Ti合金。50英寸级的涡轮叶片用预成型体I的主体部2的截面形状为圆形，是为了成型为叶片部和根部而体积发生变化的形状。另外，在本实施例中，截面形状为圆形，但例如，如果为了进一步获得长条的涡轮叶片用坯料，那么截面也可以为矩形形状。
[0035]对于所述涡轮叶片预成型体中的其中I根，在主体部I的中心轴的延长线上的叶片部侧端面和根部侧端面上进行螺纹加工。而且，对作为突起部的、直径为40mm的圆筒状的Ti合金制的突起部3也进行螺纹加工，并将主体部和突起部螺纹固定，再进行焊接，使主体部2和突起部3相接合，从而成为涡轮叶片用预成型体I。另外，突起部的Ti合金和主体部的Ti合金都是同一组成。
[0036]另外，对于所述的涡轮叶片预成型体中的另外I根而言，对主体部I的中心轴的延长线上的叶片部侧端面和根部侧端面进行磨削，通过摩擦压接将直径为40mm的圆筒状的突起部用的Ti合金与主体部2相接合，从而形成在主体部I的中心轴的延长线上具有突起部的涡轮叶片用预成型体I ο作为应用摩擦压接的涡轮叶片预成型体，与所述的螺纹固定的涡轮叶片预成型体相比，能够省略螺纹加工工序，从而减少工时。另外，突起部的Ti合金和主体部的Ti合金都是同一组成。
[0037]接着，准备热锻模具(上模和下模)。因为利用I次击打的热锻来制造近终形状的涡轮叶片用坯料，所以热锻模具使用了形成有叶片部和根部的模面的模具。此时，如图2 (俯视图、侧视图)所示，在下模4上配置有涡轮叶片用预成型体I时，使用具有供所述突起部3配置的定位槽5的下模。
[0038]接着，在所述涡轮叶片用预成型体上覆盖润滑剂，并加热成锻造温度940°C，从而以涡轮叶片用预成型体I的突起部3配置在定位槽5的方式将涡轮叶片用预成型体I配置于下模4。配置后的状态就是图2所示那样的状态。另外，在加热时突起部不产生变形。
[0039]接着，利用上模(未图示)的按压以I次击打进行热锻。热锻是按照如下顺序进行的:从将主体部和突起部螺纹固定而成的涡轮叶片用预成型体开始，接着对将主体部和突起部摩擦压接而成的涡轮叶片用预成型体进行热锻。所使用的热锻机是最大荷重为5万吨的大型热锻机。在热锻中对突起部进行观察，特别是在热锻中未发现涡轮叶片用预成型体发生错位的痕迹，从而能够获得所希望的形状的涡轮叶片用坯料。另外，与主体部和突起部的接合方法的差异无关，毛刺达到50mm左右，其厚度为8mm左右，成品率也良好。另外，热锻时的荷重也为4万吨左右，能够毫无问题地进行热锻。
[0040]虽然重复实施该作业多次，也能够对任一个涡轮叶片用坯料进行无缺陷的热锻。
[0041]根据以上结果，在预成型体的主体部的长度方向的轴的两侧位置形成有用于确定热锻位置的定位部，因此，在锻造中预成型体也不会发生错位，能够防止缺肉等缺陷。另外，可以明确的是，也能够减轻预成型体的重量，能够使成品率提高。
[0042]附图标记说曰月
[0043]I涡轮叶片用预成型体
[0044]2主体部
[0045]3突起部
[0046]4 下模
[0047]5定位槽
【主权项】
1.一种涡轮叶片用预成型体，其经过热锻而成为具有叶片部和根部的涡轮叶片用坯料，其特征在于， 所述涡轮叶片用预成型体具有通过锻造而将成为叶片部的部分和成为根部的部分一体成型而成的主体部，并在所述主体部的轴向的两端部具有分别沿轴向突出的突起部。
2.根据权利要求1所述的涡轮叶片用预成型体，其特征在于， 所述突起部与所述主体部相接合。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片用预成型体，其特征在于， 所述突起部的接合是利用螺纹实现的嵌合，和/或是通过焊接进行的接合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮叶片用预成型体，其特征在于， 所述主体部的材质是Ti合金。
5.—种涡轮叶片的制造方法，在该制造方法中，将涡轮叶片用预成型体配置于热锻模具来进行热锻，从而制造出具有叶片部和根部的涡轮叶片，其特征在于， 所述涡轮叶片用预成型体形成有:主体部，其是经过热锻而将成为叶片部的部分和成为根部的部分一体成型而成的，其具有在轴向上厚度不同的部分；突起部，其在所述轴向的两端部分别沿着轴向突出， 所述热锻模具具有上模和下模，形成有用于形成涡轮叶片的叶片部和根部的模面，具有在将涡轮叶片用预成型体配置在所述下模时供所述突起部配置的定位槽， 将所述突起部配置于所述定位槽，而将所述涡轮叶片用预成型体配置于所述下模，并利用所述上模的按压来进行热锻。
6.根据权利要求5所述的涡轮叶片的制造方法，其特征在于，所述主体部的材质是TiI=IO
【专利摘要】本发明提供一种即使使用大型的热锻机、也容易进行模具的定位的涡轮叶片用预成型体(1)和涡轮叶片的制造方法。该涡轮叶片用预成型体(1)经过热锻而成为具有叶片部和根部的涡轮叶片用坯料，所述涡轮叶片用预成型体(1)具有通过锻造而将成为叶片部的部分和成为根部的部分一体成型而成的主体部(2)，并在所述主体部的轴向的两端部分别具有沿轴向突出的突起部(3)。
【IPC分类】B21J13-02, B21K3-04, B21J5-00
【公开号】CN104870120
【申请号】CN201480003415
【发明人】青山佳祐, 光永尚史, 松本英树
【申请人】日立金属株式会社
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年9月22日
【公告号】WO2015050013A1