本發(fā)明涉及不同釬料葉片結(jié)構(gòu)的釬縫修補(bǔ)方法,可以采用氬弧釬焊的方法,實(shí)現(xiàn)單排徑向葉片結(jié)構(gòu)的缺陷釬縫的修補(bǔ),降低零件生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期。
背景技術(shù):
目前,航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的軸向擴(kuò)壓器、整流器、導(dǎo)向器等單排徑向葉片結(jié)構(gòu)組件,釬縫一般采用真空釬焊的方法獲得。但在使用過程中,由于一些原因,釬縫會(huì)沿著葉背方向產(chǎn)生裂紋,在這種情況下,制造商通常采用直接使用或更換零件的方式;如果是原型機(jī),可更換件甚少,只能直接使用,風(fēng)險(xiǎn)提升;如果是科研/批產(chǎn)機(jī)型的產(chǎn)品,生產(chǎn)周期長,成本提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了不同釬料葉片結(jié)構(gòu)的缺陷釬縫的修補(bǔ)方法,可以滿足焊接后的使用要求,解決葉片結(jié)構(gòu)零件缺陷釬縫無法修補(bǔ)、更換周期長和成本昂貴問題。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案是,不同釬料葉片結(jié)構(gòu)的釬縫修補(bǔ)方法包括以下步驟:
1.清理:對(duì)葉片結(jié)構(gòu)釬焊后的缺陷釬縫進(jìn)行清理,直至徹底去除氧化膜或/和油污物;
2.固定:將待修補(bǔ)零件通過裝配夾具安裝,避開待修補(bǔ)部位;該夾具是為約束葉片結(jié)構(gòu)零件,防止施焊部位的熱輸入影響葉片/臨近葉片變形;
3.預(yù)熱:將背面通氬裝置安裝在待修補(bǔ)釬縫處,利用氬弧焊槍對(duì)準(zhǔn)待修補(bǔ)部位,使用2mA~4mA的電流對(duì)待修補(bǔ)釬縫進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱時(shí)間取決于零件的厚度,約為3s~7s,防止急冷急熱造成焊接應(yīng)力過大,導(dǎo)致修補(bǔ)的釬縫再次開裂;
4.補(bǔ)焊:預(yù)熱后立即對(duì)待修補(bǔ)部位進(jìn)行施焊,利用氬弧焊槍對(duì)準(zhǔn)待修補(bǔ)部位,使用焊接參數(shù)為:電流4mA~16mA,正面氬氣流量7L/min~11L/min,背面氬氣流量3L/min~9L/min;焊接時(shí)不用填加任何釬料,利用原釬縫重新熔化、潤濕、鋪展后重新凝固形成釬縫,但要保證熱輸入的熱量不可使基體熔化;
5.檢驗(yàn):先將背面通氬裝置取下,卸下夾具,對(duì)零件進(jìn)行最終檢驗(yàn)。
所述的預(yù)熱和補(bǔ)焊的時(shí)間應(yīng)在2小時(shí)之內(nèi)。
所述的釬料為鎳基釬料、鈦基釬料、銀基釬料和銅基釬料。
所述的清理是指用白紗布蘸丙酮的方法,清理待修補(bǔ)處,直至白紗布無污染物為止。
所述的預(yù)熱工序之前,可以在零件上安裝防變形夾具,所述的防變形夾具為零件初始真空釬焊時(shí)所用夾具,該夾具可以使零件的各部位固定。
本發(fā)明對(duì)缺陷釬縫進(jìn)行清理、預(yù)熱及防變形裝夾,通過合理的補(bǔ)焊參數(shù),實(shí)現(xiàn)了基于單排徑向葉片結(jié)構(gòu)的缺陷釬縫的修補(bǔ),經(jīng)實(shí)際操作證明,效果十分明顯。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)單排徑向葉片結(jié)構(gòu)的缺陷釬縫的修補(bǔ),解決航空發(fā)動(dòng)機(jī)中徑向葉片釬縫普遍存在無修補(bǔ)方法問題,同時(shí)具有修復(fù)周期短、成本低等特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
不同釬料葉片結(jié)構(gòu)的釬縫修補(bǔ)方法包括以下步驟:
1.清理:對(duì)葉片結(jié)構(gòu)釬焊后的缺陷釬縫進(jìn)行清理,直至徹底去除氧化膜或/和油污物;
2.固定:將待修補(bǔ)零件通過裝配夾具安裝,避開待修補(bǔ)部位;該夾具是為約束葉片結(jié)構(gòu)零件,防止施焊部位的熱輸入影響葉片/臨近葉片變形;
3.預(yù)熱:將背面通氬裝置安裝在待修補(bǔ)釬縫處,利用氬弧焊槍對(duì)準(zhǔn)待修補(bǔ)部位,使用2mA~4mA的電流對(duì)待修補(bǔ)釬縫進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱時(shí)間取決于零件的厚度,約為3s~7s,防止急冷急熱造成焊接應(yīng)力過大,導(dǎo)致修補(bǔ)的釬縫再次開裂;
4.補(bǔ)焊:預(yù)熱后立即對(duì)待修補(bǔ)部位進(jìn)行施焊,利用氬弧焊槍對(duì)準(zhǔn)待修補(bǔ)部位,使用焊接參數(shù)為:電流4mA~16mA,正面氬氣流量7L/min~11L/min,背面氬氣流量3L/min~9L/min;焊接時(shí)不用填加任何釬料,利用原釬縫重新熔化、潤濕、鋪展后重新凝固形成釬縫,但要保證熱輸入的熱量不可使基體熔化;
5.檢驗(yàn):先將背面通氬裝置取下,卸下夾具,對(duì)零件進(jìn)行最終檢驗(yàn)。
所述的預(yù)熱和補(bǔ)焊的時(shí)間應(yīng)在2小時(shí)之內(nèi)。
所述的釬料為鎳基釬料、鈦基釬料、銀基釬料和銅基釬料。
所述的清理是指用白紗布蘸丙酮的方法,清理待修補(bǔ)處,直至白紗布無污染物為止。
所述的預(yù)熱工序之前,可以在零件上安裝防變形夾具,所述的防變形夾具為零件初始真空釬焊時(shí)所用夾具,該夾具可以使零件的各部位固定。
實(shí)施例
某發(fā)動(dòng)機(jī)中的整流器組件為葉片與環(huán)子的真空釬焊,基體材料為TC4,環(huán)子厚度為1.1mm,葉片與環(huán)子裝配部位的厚度為0.9mm,原釬料牌號(hào)為WPL16,型號(hào)為Ti57ZrNiCu,缺陷釬縫為外環(huán)沿葉片的葉背處,裂紋長度與葉背輪廓相同,要求釬縫待修補(bǔ)處的外觀應(yīng)完好、無裂紋。
對(duì)其進(jìn)行焊接的步驟為:
1)清理:施焊前,對(duì)零件用丙酮進(jìn)行化學(xué)清理,直至徹底去除氧化膜或/和油污物;
2)固定:將待修補(bǔ)零件通過裝配夾具安裝,避開待修補(bǔ)部位;該夾具是為約束葉片結(jié)構(gòu)零件,防止施焊部位的熱輸入影響葉片/臨近葉片變形;
3)預(yù)熱:將背面通氬裝置安裝在待修補(bǔ)釬縫處,利用氬弧焊槍對(duì)準(zhǔn)待修補(bǔ)部位,使用2mA的電流對(duì)待修補(bǔ)釬縫進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱時(shí)間為4s,防止急冷急熱造焊接應(yīng)力過大,導(dǎo)致修補(bǔ)的釬縫再次開裂;
4)補(bǔ)焊:預(yù)熱后立即對(duì)待修補(bǔ)部位進(jìn)行施焊,利用氬弧焊槍對(duì)準(zhǔn)待修補(bǔ)部位,使用焊接參數(shù):焊接電流為6mA,正面氬氣流量為8L/min,背面氬氣流量為5L/min;焊接時(shí)不用填加任何釬料,利用原釬縫重新熔化、潤濕、鋪展后重新凝固形成釬縫,但要保證熱輸入的熱量不可使基體熔化;預(yù)熱和補(bǔ)焊的時(shí)間間隔為1小時(shí);
5)檢驗(yàn):先將背面通氬裝置取下,卸下夾具,對(duì)整流器組件的修補(bǔ)部位進(jìn)行檢驗(yàn),指標(biāo)為:釬縫待修補(bǔ)處的外觀應(yīng)完好,無裂紋。
結(jié)論:合格。