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La présente invention est relative à la fabrication d'aubes de turbine ou de compresseur, dans lesquelles une aube pro- prement dite et une racine d'aube sont formées d'une pièce et com- portent un petit rebord ou plate-forme agissant comme joint à gaz à la jonction de l'aube et de la,racine, et dans lesquelles des passages longitudinaux sont prévus pour la circulation d'un fluide de refroidissement, qui est habituellement de l'air.
De tels passages ne peuvent pas être réalisés par forage des aubes. Ils peuvent être faits par forage de trous dans
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une billette ou élément similaire, remplissage des trous avec une matière qui a des caractéristiques de coulée similaires à celles du métal de la billette ou autre élément et qui peut par la suite être enlevée par un lessivage acide ou autre processus,et travail à chaud de la billette ou élément similaire pour former une ébau- che dans laquelle les trous sont allongés. Le travail à chaud peut consister en une extrusion partielle à travers une filière d'allure aérodynamique ou autre.
La racine est formée à partir de la partie de l'ébauche qui n'a pas passé à travers la filière d'ex trusion, et l'aube proprement dite est formée à partir de cette partie extrudée par matriçage ou processus similaire.
Dans les aubes réalisées jusqu'à présent par cette méthode, les extrémités des passages se trouvaient dans le bout de la racine.
Dans certaines aubes de turbine ou de compresseur, il est nécessaire que les extrémités des passages de refroidisse- ment se trouvent d'un ou des deux côtés de la racine. Un but de l'invention est de réaliser une aube ayant de tels passages, par la méthode d'extrusion partielle.
Ceci est réalisé suivant la présente invention en pratiquant des trous longitudinalement dans une billette, en rem- plissant les trous d'une matière qui a des caractéristiques de cou-' lée similaires à celles du métal de la billette et qui peut par la suite être enlevée par lessivage acide ou autre processus, en ex- trudant partiellement la billette longitudinalement à travers une filière pour produire une ébauche composée d'une partie extrudée de section transversale réduite à partir de laquelle l'aube est formée, et une partie non extrudée dans laquelle les tronçons des passages remplis sont inclinés par rapport à l'axe de symétrie lon< gitudinal, et en conformant la racine et le rebord par usinage de l'extrémité non extrudée de l'ébauche,
les tronçons inclinés des trous étant recoupés par les surfaces usinées de sorte que les ex-
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trémités des passages se trouvent d'un ou des deux côtés de la racine.
Les trous remplis dans la billette peuvent être réalisés parallèles ou un peu inclinés par rapport à l'axe de symétrie lon- gitudinal de la,billette.
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Des méthodes de mise en oeuvre de l'invention seront maintenant décrites plus en détails avec référence.aux dessins an- . nexés.
La figure 1 est une vue d'extrémité de la billette.
La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 montre la billette dans une presse d'extru- sion.
La figure 4 est une coupe longitudinale à travers une ébauche réalisée par extrusion dans la presse montrée à la figure 3.
La figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la fi- gure 4.
La,figure 6 est une coupe correspondant à la figure 5 après forgeage de l'ébauche .
La figure 7 est une coupe longitudinale à travers l'ex- trémité de racine de l'aube après conformation de la racine.
La figure $ est une vue d'extrémité d'une autre billet- @ te.
La figure 9 est une coupe longitudinale à travers une partié de l'ébauche réalisée à partir de la billette de la.figu- re 8. @
La figure 10 est une couper suivant la ligne X-X de la figure 9.
Dans le procédé illustré aux figures 1 à 7, la matière de départ est une billette parallélépipédique 1 réalisée en un al- liage de nickel-chrome ou de nickel-chrome-coblat résistant au
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fluage. Cinq trous borgnes 2 sont forés dans cette oillette, tro d'un côté du plan central 3 et deux de l'autre côté. Les trous sont ensuite remplis d'une matière de remplissage, par exemple un alliage de fer-manganèse-titane.
Ensuite, la billette est introduite dans un récipient 14 d'une presse d'extrusion, et extrudée à travers une.filière 15 qui est maintenue en place par un élément de retenue 16. La filiè- re 15 se monte étroitement dans le récipient et présente deux fa- ces inclinées 17 qui se terminent par un orifice 18.
L'extrusion est arrêtée alors qu'une certaine quantité de métal reste dans le récipient 14, de sorte que le produit par- tiellement extrudé est l'ébauche montrée à la figure 4. La figure 5 montre la forme du tronçon extrudé 4 qui est évidemment détermi- née par la forme de l'orifice de filière 18. Ce tronçon forme l'au- be proprement dite du produit fini et, tout au long de cette lon- gueur, les trous sont convertis d'une section circulaire en une section lentiforme.
La racine est réalisée à partir de la partie 5 qui n'a pas passé à travers la filière. Dans cette partie 5, les extrémi- tés des trous n'ont pas'bougé de position, et comme la distance Wl entre les deux rangées de trous est grande par rapport à la dis- tance W2 entre les deux mêmes rangées dans la partie 4, les trous sont fortement inclinés par rapport au plan longitudinal central et suivent les,lignes de déformation de produit extrudé, comme mon tré en 6. Cette inclinaison est principalement déterminée par l'in clinaison des faces 17 de la filière.
. Les côtés opposés de la partie 5 sont alors convertis à la forme montrée par les lignes brisées 20 de la figure 5, et en- suite l'ébauche est convertie à la section transversale exigée en chaque point de sa longueur. Cette conversion peut être réali- sée par usinage, auquel cas il n'y a pas de changement de la lon- gueur de la partie 4. Ou bien, la conversion peut être réalisée
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par, un laminage à intervalle, auquel cas la longueur de la partie 4 peut être modifiée.
Lorsque la partie 4 est de la section trans- j versale désirée en chaque point de sa longueur, elle est forgée, à chaud dans une paire de matrices fermées, sans changement de lon- gueur, jusqu'à obtention d'une section aérodynamique avec change- ment de conicité et de cambrure sur sa longueur, la section trans- versale étant exemplifiée par la section montrée à la figure 6.
C'est pour éviter le risque de déchirer le métal, spécialement à la jonction des parties 4 et 5, durant le matriçage, que les cô- tés de la partie 5 sont d'abord conformés comme montré en 20, l'aube proprement dite et la racine étant forgées à chaud simulta- @ , nément.
La partie 5 de l'ébauche extrudée et forgée est alors usinée pour former une racine à redents 8, et un rebord ou plate- forme 9, comme montré à la figure 7 qui montre également la partie
5 en lignes brisées. Les surfaces usinées recoupent les parties inclinées-6 des trous, de sorte que ceux-ci s'ouvrent dans-les côtés de la racine comme montré en 10. Les trous sont de section transversale légèrement plus grande à leur extrémité que dans leur longueur proprement dite, ceci facilitant l'entrée de l'air de refroidissement.
L'extrémité d'attaque pleine de la partie 4 peut être amenée à la forme d'une joue, si on le désire.
Il est évidemment nécessaire de mettre à découvert les extrémités des trous 2, à la pointe des aubes ou dans la joue; ceci peut être réalisé en formant des trous destinés à rencontrer les trous remplis. Ou bien, l'extrémité pleine peut être découpée pour mettre les trous à découvert (en supposant qu'une joue n'est pas exigée). Naturellement, le volume total de la billette et du tronçon extrudé pour former la partie 4 sont appropriés à la di- mension de l'aube requise.
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Finalement, la matière de remplissage est enlevée par un lavage acide pour libérer les trous qui deviennent des passages de refroidissement.-
L'invention peut être utilisée dans la fabrication d'u- ne aube comportant une seule rangée de passages de refroidissement à travers une aube proprement dite de section aérodynamique. Si ces passages doivent se terminer suivant le côté de'la racine, ils doivent tous se terminer d'un seul côté. Par conséquent, les trous 11 sont forés d'un côté du plan central de la billette, comme mon- tré à la figure 8, et cette billette est alors extrudée à la for- me montrée en traits pleins à la figure 9.
Les autres phases de fabrication sont les mêmes que celles décrites ci-avant ; une pla- te-forme 12 et une racine à redents 13 avec les passages résul- tants se terminant d'un seul côté sont montrées en lignes bri- sées à la figure 9.
On comprendra que la manière exacte suivant laquelle une billette flue durant l'extrusion dépend de facteurs tels que le rapport d'extrusion et l'inclinaison des faces 17 de la filière ; une expérience est nécessaire pour déterminer la même forme de la filière nécessaire pour amener les extrémités des passages dans la racine finie à se trouver à la distance requise de l'extrémité de cette racine.
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