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Une aube de turbine ou de compresseur, présentant des passages de refroidissement parallèles s'étendant longitudinale- ment à travers elle, peut être réalisée par extrusion d'une bil- lette métallique comportant un certain nombre de trous remplis d'une charge de remplissage telle que, durant l'extrusion, cette charge se meuve avec le métal et que les trous s'allongent et se réduisent xxxxxxxxxxx de section transversale, et par enlèvement ensuite de la charge. Le produit de l'extrusion n'est pas l'aube
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finie mais plutôt une ébauche qui peut être de la longueur dési- rée pour une aube ou peut être découpée en un certain nombre de longueurs.L'ébauche ou chaque longueur peuvent être usinées jus- qu'à la forme et dimensions finales désirées.
L'avantage du procédé d'extrusion est qu'il permet la production des très pe- tits passages qui sont nécessaires.
Actuellement, les fabricants de turbines à gaz ou de com- presseurs exigent des passages de refroidissement qui soient de section transversale elliptique ou à peu près elliptique, spé- cialement dans les plus fines parties des aubes, là où un re- froidissement est le plus nécessaire. Les trous prévus dans la billette initiale sont couramment réalisés par forage et ils circulaire sont ainsi de section xxxxxxxxxxx transversale Le problème est de transformer tous ces trous en une forme sensiblement ellipti- que durant l'extrusion.
Si la billette d'origine est cylindrique avec une rangée de trous remplis se situant suivant un diamètre et si elle est filière extrudée à travers un orifice de xxxxx carré, tous les trous ten- dent à prendre une section circulaire dans le produit extrudé.
Si la même billette est extrudée à travers un orifice de filière rectangulaire ayant deux côtés plus longs que les deux autres, les trous remplis voisins du centre de la billette deviendront plus ou moins elliptiques, mais ceux qui sont voisins des côtés courts du produit extrudé tendent à être de section transver- sale circulaire; c'est cependant précisément ces derniers trous qui devraient être elliptiques.
Si la billette d'origine est rectangulaire et est extru- dée jusqu'à une forme rectangulaire similaire orientée de la même façon, de plus petite aire tranversale, les trous remplis se situant sur ou près d'un axe central (si la billette est car- rée) ou du plus long axe (si la billette a des côtés de longueur inégale) tendent tous à être de section tranersale circulaire dans le produit extrudé.
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Dans la fabrication d'uni ébauche suivant la présente invention, une billette parallélépipédique ayant des trous rem- plis, de section transversale circulaire, se. situant sur une ligne droite ou un arc transversaux voisins. du centre de la section transversale est allongée par un travail à chaud au point de garder leur longueur inchangée avec une réduction ré- sultante d'épaisseur pour donner des trouremplis de forme el- liptique pratiquement constante suivant la section de l'aube.
Il est commode de produire la billette parallélépipédi- que en partant d'une billette cylindrique comportant des trous remplis de section transversale circulaire se situant sur un diamètre ou sur un arc se rapprochant étroitement d'un diamètre.
Cette billette de départ est extrudée jusqu'à une section sensi- blement carrée de sorte que le diamètre devient pratiquement un axe central du carré. Les trous remplis sont évidemment réduits en surface transversale, mais ils restent pratiquement circu- laires.
Le travail à chaud par lequel la billette parallélépipé- dique produite de cette manière ou autrement est allongée et ré- duite en épaisseur, tandis que sa largeur est maintenue prati- quement inchangée,peut le plus commodément être réalisé par cylindrage ou laminage, mais il peut être réalisé par forgeage du extrusion. Durant ce travail à chaud, la forme des trous remplis se modifie de la forme circulaire à une forme pratique- ment elliptique, et le rapport des axes elliptiques est à peu près le même dans tous les trous. Le produit allongé ne doit pas être nécessairement de section rectangulaire car une cambru- re peut lui être impartie durant le processus de cylindrage ou autre.
La figure 1 montre une billette cylindrique 10 avec trois trous ll.forés suivant un diamètre 12 et ensuite remplis.
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.La figure 2 montre la bilette après une extrusion par- tielle à travers une filière carrée pour produire un parallélé- pipède 13 ayant une section carré telle que le carré ait un côté S pratiquement égal à la corde de la forme finale d'aube.
Les trous remplis sont encore de section circulaire mais d'aire réduite.
La figure 3 montre le parallélépipède 13 après cylindra- ge pour donner un parallélépipède de section rectangulaire dont un côté conserve la dimension S. Les trous ont maintenant modi- fié leur forme, d'une section circulaire à une section psaudo- elliptique avec le même rapport elliptique suivant la section.
La figure 4 montre le produit du cylindrage ou laminage pour donner une section cambrée.
Le parallélépipède 13 peut être produit par 1'extrusion d'une billette rectangulaire ayant des trous circulaires remplis, au lieu de l'être par l'extrusion d'une billette cylindrique.
Les produits montrés aux figures 3 et 4 peuvent être ob- tenus à partir du parallélépipède par extrusion au lieu de cylin- drage ou laminage.
Debauches peuvent être découpées à longueur à partir des produits montrés aux figurer et 4, et la charge de remplis- sage peut alors être enlevée, par exemple, par un lessivage à 1!acide. Si la billette est issue d'un alliage nickel-chrome ou nickel-chrome-cobalt avec de petites quantités de titane et d'aluminium, la charge de remplissage peut avantageusement être un alliage de fer-manganèse-titane.
Une ébauche telle que représentée à la figure 3 peut être forgée ou laminée à travers une fente, et ensuite usinée pour produire une section aérodynamique soignée telle que requise, 'dans les turbines, comme montré à l'a figure 5. Une ébauche telle que montrée à la figure 4 peut être usinée pour produire la même section.
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Si la.racine de l'aube doit être d'une pièce avec l'aube proprement dite, le produit montré à la figure 3 ou à la figure 4 peut être réalisé suffisamment grand en section transversale pour que la racine soit usinée à partir de lui, ou bien la racine peut être formée par forgeage.
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REVENDICATIONS
1., Procédé de fabrication d'une ébauché pour une aube de turbine ou de compresseur, présentant des passages de refroi- dissement parallèles, s'étendant longitudinalement à travers elle par l'extrusion d'une billette de métal présentant un certain nombre de trous remplis d'une charge de remplissage telle que, durant le travail à chaud,cette charge se mesure avec le métal et que les trous deviennent allongés et d'aire transversale réduite, et ensuite l'enlèvement de la charge de remplissage, caractérisé en ce qu'une billette parallélépipédique ayant des trous remplis de section transversale circulaire, se situant suivant une ligne droite ou un arc transversaux,
voisins du cen- tre de L'aire de la section transversale est allongée par un travail à chaud de manière à conserver sa largeur inchangée avec une réduction résultante d'épaisseur pour donner des trous rem- plis de forme elliptique pratiquement constante suivant la sec- tion'de l'aube.
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A turbine or compressor blade, having parallel cooling passages extending longitudinally through it, can be made by extruding a metal ball having a number of holes filled with such a filling charge. that during extrusion this load moves with the metal and the holes lengthen and reduce xxxxxxxxxxx in cross section, and then remove the load. The product of extrusion is not dawn
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finished but rather a blank which may be of the desired length for a blade or may be cut into a number of lengths. The blank or each length may be machined to the desired final shape and dimensions.
The advantage of the extrusion process is that it allows the production of the very small passes that are required.
Currently, manufacturers of gas turbines or compressors require cooling passages that are elliptical or nearly elliptical in cross section, especially in the finer parts of the blades, where cooling is greatest. necessary. The holes provided in the initial billet are commonly made by drilling and they are thus circular in cross section xxxxxxxxxxx. The problem is to transform all these holes into a substantially elliptical shape during extrusion.
If the original billet is cylindrical with a row of filled holes in one diameter and if it is die extruded through a xxxxx square hole, all of the holes tend to assume a circular section in the extruded product.
If the same billet is extruded through a rectangular die orifice having two sides longer than the other two, the filled holes neighboring the center of the billet will become more or less elliptical, but those adjacent to the short sides of the extruded product tend to be of circular cross-section; however, it is precisely these latter holes which should be elliptical.
If the original billet is rectangular and is extruded to a similarly oriented rectangular shape, smaller transverse area, with the filled holes on or near a central axis (if the billet is square) or longer axis (if the billet has unequal length sides) all tend to be circular in cross section in the extruded product.
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In the manufacture of a blank according to the present invention, a parallelepipedal billet having filled holes, of circular cross section, is formed. located on a straight line or a neighboring transverse arc. of the center of the cross section is lengthened by hot working to the point of keeping their length unchanged with a resulting reduction in thickness to give springboards of practically constant elliptical shape depending on the section of the blade.
It is convenient to produce the parallelepiped billet starting from a cylindrical billet having filled holes of circular cross section lying on a diameter or on an arc closely approximating a diameter.
This starter billet is extruded to a substantially square section so that the diameter practically becomes a central axis of the square. The filled holes are obviously reduced in cross-sectional area, but they remain practically circular.
Hot working by which the parallelepiped billet produced in this or other way is elongated and reduced in thickness, while its width is kept substantially unchanged, can most conveniently be accomplished by rolling or rolling, but it can be achieved by forging the extrusion. During this hot work, the shape of the filled holes changes from circular to nearly elliptical, and the ratio of elliptical axes is about the same in all holes. The elongated product need not necessarily be rectangular in cross section as it may be cambered during the rolling process or the like.
Figure 1 shows a cylindrical billet 10 with three holes 11 drilled to a diameter 12 and then filled.
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Figure 2 shows the bilette after partial extrusion through a square die to produce a parallelepiped 13 having a square section such that the square has an S side substantially equal to the chord of the final blade shape.
The filled holes are still of circular section but of reduced area.
Figure 3 shows the parallelepiped 13 after cylindering to give a parallelepiped of rectangular section, one side of which retains the dimension S. The holes have now changed their shape, from a circular section to a psaudo-elliptical section with the same elliptical ratio according to the section.
Figure 4 shows the product of rolling or rolling to give a cambered section.
The parallelepiped 13 can be produced by extruding a rectangular billet having circular holes filled, rather than by extruding a cylindrical billet.
The products shown in Figures 3 and 4 can be obtained from the parallelepiped by extrusion instead of rolling or rolling.
Debauches can be cut to length from the products shown in figures and 4, and the filler can then be removed, for example, by acid leaching. If the billet is made from a nickel-chromium or nickel-chromium-cobalt alloy with small amounts of titanium and aluminum, the filler can advantageously be an iron-manganese-titanium alloy.
A blank as shown in Figure 3 can be forged or rolled through a slot, and then machined to produce a clean aerodynamic section as required, in turbines, as shown in Figure 5. A blank such as shown in Figure 4 can be machined to produce the same section.
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If the root of the vane is to be integral with the vane itself, the product shown in figure 3 or figure 4 can be made large enough in cross section that the root is machined from him, or the root can be formed by forging.
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CLAIMS
1., A method of making a blank for a turbine or compressor blade, having parallel cooling passages, extending longitudinally through it by the extrusion of a metal billet having a number of holes filled with a filling charge such that during hot working this charge is measured with the metal and the holes become elongated and of reduced cross-sectional area, and then the removal of the filling charge, characterized by that a parallelepipedal billet having filled holes of circular cross section, lying along a straight line or transverse arc,
near the center of the cross-sectional area is elongated by hot working so as to keep its width unchanged with a resulting reduction in thickness to give filled holes of substantially constant elliptical shape in the sec- tion 'of dawn.