DE1024777B

DE1024777B - Verfahren zur Herstellung von Vollschaufeln aus hochwarmfesten Staehlen oder Legierungen fuer Turbinen und Kompressoren

Info

Publication number: DE1024777B
Application number: DEI6739A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Hoertig
Original assignee: Industrie Werke Karlsruhe Ausburg AG
Current assignee: KUKA AG
Priority date: 1952-12-20
Filing date: 1952-12-20
Publication date: 1958-02-20

Description

Verfahren zur Herstellung von Vollschaufeln aus hochwarmfesten Stählen oder Legierungen .
für Turbinen und Kompressoren Es ist bereits nach 'Wegen gesucht worden., um durch spanlose Formgebung den Werkstoffabfall auf ein Mindestmaß lie-rabzüdrücken. So :st ein Verfahren zur Herstellung von Leichtmetall-Vollschaufeln für Turhinen und Kompressoren aus einer AI-Cr-Mg-Ltgierung bekanntgeworden, bei dem aus einem Stangenabschnitt zunächst ein Rohblatt im Fließpreßverfa:hren erzeugt, dann der Fuß an.gestaucht, das Blatt breitgewalzt, verwunden. vorgepreßt und endlich fertiggcsclilagen wird. Im vorliegenden Fall handelt c:s sich jedoch um hochwarrnfeste Stähle oder Legierungen, insbesondere mit 801/a Ni und 20% Cr, die einen erheblich größeren Verformungswiderstand haben. Bisher sind daher derartige Werkstoffe in. der Regel im warmen Zustand zu Schaufeln verarbeitet worden. Sä ist eis unter anderem bekannt, an einem Rundstab einen etwa rechteckigen Schaufelfuß vorzuschmieden, dann diesen Preßling im Gesenk endgültig zu einer Schaufel mit Blatt und Fuß zu schmieden, worauf der Fuß geschliffen, Zentrierbohrungen angebracht und das Blatt auf einer Kopierbank geschliffen werden.
Bei einem weiteren bekannten Warmverfahren wird von einem symmetrischen Profil- oder Flachstab mit etwas größerem als dem Blattquerschnitt ausgegangen, an diesem, vorzugsweise in der Elektro-Stau.chmaschine, ein Kopf vorgestaucht, dann dieser auf eine annähernd rechteckige Endform gesenkgeschmiedet und schließlich das Blatt formgeschmiedet, vorzugsweise in mehreren Durchgängen formgewalzt. Es erhält dabei seine verwundene und verjüngte Form.
Warmverfahren ergeben zwar geringere Verforniungswiderstände; jedoch erfordern sie in der Regel eine besondere Erhitzung für jeden Verformungsschritt, wobei einen starken Werkzeugverschleiß ver.-ursachender, gerade bei Legierungen oft fest haftender Zunder auftritt und auch infolge de dauernden Teinpe,rattn.r weclisels hohe Anforderungen an die Werkzeuge gestellt werdien. \Tehen dem Verlust durch Zunder fällt auch noch der Gratabfall ins Gewicht, und die Genauform kann üblicherweise nur durch eine spanabhebende Nachbearbeitung erreicht werden.
Zur Erzielung hoher Maßgenauigkeit und einer Hohen Oberflächengiite geht daher bekanntlich die Entwicklung auf dem Gebiet des Verformens schon seit längerem von der Warm- zur Kaltumformung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Vollschaufeln mit Fuß aus dein: angegehenen hochwarmfesten Weirkstoffen durch Kaftverformung zu ermöglichen, wobei in üblicher Weise Voll einem Stababschnitt auszugehen, ist.
Die Erfindung sieht zu diesem Zweck eine: bescnde nu, Rcilie aufeinander abgestimmter Verfahrensschritte vor, die je nur mäßige Formänderungen zur Folge haben, dennoch aber eine wirtschaftliche Erzeugung ermöglichen, und bei tragbarer Beanspruchung der Werkzeuge und vor allem auch. des Werkstoffes selbst zu genauen Erzeugnissen mit guten metallurgischen Eigenschaften führen.
Die Erfindung besteht darin, daß auf jeweils kaltem Wege der Stangenabschnitt zunächst zu einem am einen Ende mit einem zylindrischen Kopf und einem runden Schaft versehenen Vorwerkstück verformt wird, in einer weiteren Stufe der Schaft zu einer im Querschnitt bogenförmigen, in Längsrichtung nach außen sich verjüngenden Schaufe:lblattvorform und der Kopf an zwei gegenüberliegenden Stellen, gleichgerichtet den Breitseiten des Schaufelblattes, flach gepreßt wird, dieser anschließend zu einem nach Bedarf mach seinem Ende hin. sich verjüngenden Schaufelfuß mit im Grundriß rechteckigen Querschnitten weitergepreßt wird, wonach die endgiiltige Schaufelform durch Strecken des Schaftteiles zwischen Profilwalzen hergestellt wird. Abschließend kann natürlich auch noch eine Zahnformgebung am Schaufelfuß folgen., und zwar z. B. ebenfalls durch Profilwalzen. Selbstverständlich schließt das Kaltverformen die hierbei üblichen Zwischenglühungen zwischen einzelnen Verformungsschritten nicht aus.
Das Verfahren nach der Erfindung ist in der Zeichnung (Abb. 1 bis 6) an. einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Nach Abb. 1. wird ein knüppelartiger Rohling 1 von der Stange S abgetrennt. Der Stangenknüppel 1 wird zu einem bolzenartigen Vorwerkstück mit einem zum Schaufelfuß bestimmten, zylindrischen Kopf am einen Ende und mit einem längeren Schaftte!il2 gepreßt. Das Vorwerkstück hat die in Abb. 2 im Aufriß und Grun.driß gezeigte Form.
Es erhält dann die in Abb. 3 im Aufriß und im Grundriß dargestellte. Gestalt, indem der Schaftteil 2 zu einer gekrümmten, sich verjüngenden Scha.ufelvorform 3 und der Kopf an zwei gegenüberliegenden Stellen parallel zur Längsachse des Schaufelprofils flach gepreßt wird. Dann wird, der Abb.4 entsprechend, der flach gepreßte: Kopf zu einem nach seinem Ende sich verjüngenden. Schaufelfuß 4 mit im Grundriß rechteckigen Querschnitten weiter gepreßt. Hierauf wird die Blattform 6 ausgestreckt, und zwar, wie aus Abb. 5 ersichtlich ist, zwischen zwei angetriebenen Wa.lzen.7, 8, die-, dem Schaufelprofil a.ngepaßt, das Schaufelblatt 6 durch: fortlaufendes Strecken fertig formen.. Mit einem Walzenpaar 9, 10 (Abb. 6) wird dann der Schaufelfuß 1 verzahnt, womit die Schaufel in ihre endgültige Form gebracht ist.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Vollschaufeln für Turb-ine:n und Kompressoren aus hochwarmfeisten Stählen oder Legierungen., insbesondere mit 80°/o Ni und ZOo/o Cr, durch Verformen eines Stangenabschnittes in mehreren Stufen zu einem mit Fuß versebenen Werkstück, dadurch gekennr::icliiiet, (1a13 auf jeweils kaltem Wege der Stangenabschnitt zunächst zu einem am einen Endc mit einem zylindrischen Kopf und einem runden Schaft versehenen Vorwerkstück (2) verfcrnitwird, in einer weiteren. Stufe der Schaft zu einer im Querschnitt bogenförmigen, in Längs- richtung nach außen sich verjüngenden Schaufelb1attvorform (3) und der Kopf an zwei gegenüberliegenden Stellen, gleichgerichtet den Breitseiten des Schaufelblattes, flach gepreßt wird, dieser anschließend zu einem nach Bedarf nach seinem Ende hin sich verjüngenden Schaufelfuß (4) mit im Grundriß rechteckigen Querschnitten weite-rgeprelit wird, wonach die endgültige Schaufelform (6) durch Strecken des Schaftteiles (3) -zwischen Profilwalzen hergestellt wird. In Betracht gezogene: Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 569 514; USA.-Patentschrift Nr. 2 577 747; Arthur Burkha,rdt, »Beiträge zur sparlosen Formgebung von. Metallen«, 1. Auflage, Stuttgart, 1949, S. 43 bis 49; »Materials and Methods«, Oktober 1946, S. 885/ 888; »Technische Rundschau«, Bern, 39. Jahrgang, Nr. 33, 15. August 1947, S. 1.