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FABRICATION D'AUBES DE TURBINE.
Cette invention est relative à la fabrication d'aubes de turbine et plus'' particulièrement d'aubes de rotor de turbine qui doivent être fixées par le pied dans le corps du rotor.
Il est très difficile de faire des aubes de rotor, particulièrement celles destinées aux turbines à gaz, faisant corps avec le rotor à cause de l'espace restreint disponible entre les aubes pour les opérations d'usinage et il est par conséquent courant de faire les aubes séparément, mais ce procédé est aussi difficile et coûteux à cause de la section compliquée de l'aube qui jusqu'à présent est obtenue ordinairement par uh profilage ou un usinage extrêmement précis d'une ébauche d'aube brute comportant un pied à une extrémité pour la fixation dans le corps du rotor.
Suivant la présente invention, on produit une aube..de rotor de turbine à partir d'une bande de métal ayant sur toute sa longueur une section transversale uniforme correspondant à celle de l'aube elle-même, en refoulant électriquement une extrémité de cette bande pour former la base de l'aube de section plus grande que l'aube proprement dite et en façonnant ensuite cette base d'aube pour en faire un pied d'aube de forme requise pour la fixation dans un rotor de turbine'.
On peut produire une aube en prenant une bande métallique de longueur appropriée et en soumettant cette bande au procédé de refoulement électrique d'une de ses extrémités ou, en variante, on peut former une aube à partir d'un morceau de bande métallique que l'on coupe à longueur après avoir refoulé électriquement une de ses extrémités.
La base d'aube formée à une extrémité de la bande par le procédé de refoulement électrique peut être forgée de manière à produire approximativement la forme du pied et ensuite usinée pour lui donner sa forme défi-
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nitive prête à être fixée dans un rotor de turbine.
On décrira ci-dessous l'invention plus complètement avec référence au dessin annexé dans lequel : la figure 1 est un schéma illustrant un procédé de fabrication d'une aube de turbine; la figure 2 est un schéma montrant la forme d'une aube à un stade de sa fabrication;
La figure 3 est un schéma montrant la forme de l'aube représentée sur la figure 2 à un stade ultérieur de sa fabrication; les figures 4 et 5 sont des vues de détail montrant une opération spéciale du procédé de fabrication et la figure 6 est un schéma analogue à celui de la figure 1, illustrant une variante du procédé.
On produit une aube de turbine à partir d'une bande métallique de longueur déterminée désignée par 10 sur la figure 1. Cette bande 10 est représentée vue sur la tranche'et il est entendu que sur toute sa longueur elle a une section transversale uniforme correspondant à celle du profil final de l'aube proprement dite, c'est-à-dire que la bande peut avoir une section uniforme aérodynamique ou équivalente et elle est de préférence coupée à la longueur voulue hors d'une bande laminée en matériau approprié.
Le refoulement électrique d'une extrémité de la bande de métal 10 consiste à.monter la bande 10 entre les éléments 11 d'une robuste électrode primaire en cuivre en deux parties; les deux parties 11 étant construites et chargées de manière à serrer la bande 10 avec une pression latérale suffisante pour assurer un bon contact électrique tout en permettant à la bande 10 de glisser longitidinalement entre elles sous la poussée d'une tige 12 destinée à exercer une pression à une extrémité de la bande 10, comme c'est représenté, pour forcer l'autre extrémité 10x de celle-ci par le bout contre une électrode secondaire 13.
La résistance électrique au point de contact entre la bande 10 et l'électrode secondaire provoque l'échauffement de l'extrémité 10x de la bande et cet échauffement conjugué avec la pression longitudinale force l'extrémité de la bande en contact avec l'électrode secondaire à prendre la forme d'un bulbe de métal. Une extrémité de la bande 10 est ainsi refoulée électriquement et le bulbe obtenu fournit une base d'aube 14 (figure 2) de plus forte section que le restant de la bande 10 qui constitue l'aube proprement dite.
Sur la figure 1, la face de contaqt de l'électrode secondaire 13 est évidée en 15 pour former une cavité qui facilite d'une manière évidente l'opération de refoulement électrique de l'extrémité de la bande 10 et la formation de la base 14.
Ultérieurement, la base 14 est forgée pour obtenir approximativelebt la forme du pied désirée et elle est ensuite usinée pour achever son façonnage et la préparer à être fixée dans un rotor de turbine. En rapport avec ceci, sur la figure 3,la base de l'aube 14 est représentée après avoir été forgée et usinée pour former des contreforts ou des tenons en forme de "sapin" 16 destinés à être engagés dans des rainures complémentaires dans une gorge périphérique d'un rotor de turbine (non représenté).
Si l'extrémité 10X de la bande 10 a un profil aérodynamique ou équivalent et est coupée d'équerre, c'est-à-dire perpendiculairement à la longueur de la bande et qu'on amène sa face d'about en plein contact avec la fatce de contact de l'électrode secondaire 13, un bulbe très irrégulier et de forme impropre aura tendance à se former à cause de l'échauffement relativement plus rapide et de -la déformation de la partie plus étroite de la section aérodynamique par rapport à la partie plus épaisse.
Un procédé permettant de surmonter cette difficulté est représenté sur les figures 4 et 5. La bande 10 est vue sur la tranche, 17 étant
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le bord plus épais de ;la sectionaérodynamique (non représenté) et 18 étant le bord plus mince. La face d'about 19 (figure 4) est coupée obliquement de manière que cette face d'about 19 fasse un angle avec la face de contact 20 de l'électrode secondaire 13.
Ainsi, lorsque la bande est forcée en contact contre cette électrode, la partie plus épaisse de la section au bord 17 entre en contact d'abord avec l'électrode 13 et le métal de cette partie plus épaisse est chauffé et déplacé vers le bord plus mince 18 jusqu'au moment où la bande ayant avancé et se trouvant en contact sur toute la face de l'élec- trode, le bmlbe de métal désiré commence à se former et a considérablement épaissi le bord mince 18 avant que ce dernier puisse entrer en contact avec l'électrode, comme le montre la figure 5. De cette façon, on peut former un bulbe uniforme satisfaisant pour servir de base à l'aube en refoulant électriquement l'extrémité d'une section de bande de profil aérodynamique, avec une réduction importante du forgeage ultérieurement requis.
Ce principe de faire entrer en contact en premier lieu la partie plus épaisse de la section de la bande avec la face de l'électrode afin d'é- viter de brûler la partie plus mince de la section peut être appliquée à d'au- tres sections que celle précitée. Par exemple, la section de la bande peut être plus épaisse au milieu et s'amincir aux deux bords et dans ce cas, on façonnerait de manière correspondante '1' extrémité de la bande pour faire en sorte que la partie médiane entre en premier lieu en contact avec la face de l'électrode, en donnant par exemple une forme arrondie à cette extrémité ou en la taillant en coin ?
La description ci-dessus couvre la fabrication des'aubes de tur- bines individuellement à partir d'une bande de métal 10 légèrement plus longue que la longueur totale finale de l'aube proprement dite et de la base 14,
les morceaux de bande étant coupés d'une bande ayant partout la section requise pour-l'aube.
Cependant, l'invention, s'applique aussi à la fabrication d'aubes de rotor de turbine, en succession, à partir d'une telle bande et un tel procédé de fabrication est illustré par la figure 6. Sur cette figure, 21 est une électrode primaire en deux parties et 22 est l'électrode secondaire, toutes deux étant disposées et constituées exactement de la même façon que celle représentée sur la figure 1, mais plus écartées l'une de l'autre. Toutefois le morceau de bande 23 est forcé dans l'électrode primaire au moyen d'une paire de galets d'avance 24 jusqu'à ce que le bout 25 du morceau de bande 23 entre en contact avec la face de l'électrode secondaire 22 dans le creux 26 qui y est pratiqué.
L'extrémité du morceau de bande 23 est ainsi soumise à l'opération de refoulement électrique pour former la*base plus épaisse de l'aube et après ce refoulement, l'extrémité électriquement refoulée conjointement avec une partie non déformée de la bande 23 est coupée de la bande en un point entre l'électrode primaire 21 et l'électrode secondaire 22.
Il reste un morceau de bande encore serré entre les deux parties de l'électrode primaire, prêt a-être avancé par les galets 24 pour commencer une nouvelle opération de refoulement électrique. On peut utiliser d'autres dispositifs d'avancement que les galets 24.
Il est clair que l'extrémité opposée à la base de chaque aube doit être profilée ou rectifiée pour bbtenir le jeu prévu entre un rotor pourvu d'aubes et son enveloppe de stator de turbine.
REVENDICATIONS.
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