CN100361776C - 整体叶盘修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种整体叶盘修复方法，可对整体叶盘任意位置的叶片进行修复，包括下述步骤：在叶片凸台配合装配侧和叶盘装配侧各开一个半圆锥孔；将叶片、待修复的整体叶盘在夹具中装配定位，使叶片凸台上的半圆锥孔中心线与整体叶盘上的半圆锥孔中心线重合形成完整的内锥孔；将与内锥孔锥度相同的连接销固定在夹具中，装夹于摩擦焊机的旋转端，将装配定位的叶片/整体叶盘装夹于摩擦焊机的移动端，进行摩擦焊接。由于采用摩擦焊接的方法，可使伤残叶片得到完整修复，而且修复后连接强度由整体叶盘制造中的470～490MPa提高到510～545MPa，接头表面硬度由整体叶盘制造中的HV150～156提高到HV160～170。

Description

整体叶盘修复方法
技术领域
本发明涉及一种整体叶盘修复方法。
背景技术
螺旋桨是动力推进系统的关键部件，是由数个桨叶叶片分布在一个叶盘上通过塑性成型，或机加工成型，或榫头连接而形成整体叶盘，由于连接方法不同，叶片与叶盘的连接强度一般在470～490MPa，接头表面硬度在HV150～156。在批量生产中总会出现个别叶片不符合要求，或者在使用过程中叶片发生断裂现象。由于公知的工艺方法可达性差，螺旋桨整体叶盘的修复极为困难，往往造成整个螺旋桨的报废。
发明内容
为了克服现有技术因叶片伤残而造成整个螺旋桨的报废的不足，本发明提供一种整体叶盘修复方法，可对整体叶盘任意位置的叶片进行修复。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种整体叶盘修复方法，包括下述步骤：
1)在叶片凸台配合装配侧和叶盘装配侧各开一个半圆锥孔；
2)将叶片、待修复的整体叶盘在夹具中装配定位，使叶片凸台上的半圆锥孔中心线与整体叶盘上的半圆锥孔中心线重合，形成完整的内锥孔；
3)将与上述内锥孔锥度相同的连接销固定在夹具中，装夹于摩擦焊机的旋转端，将装配定位的叶片/整体叶盘装夹于摩擦焊机的移动端，按以下参数进行摩擦焊接：主轴转速：1000～1200rpm，摩擦表压：1.6～1.8MPa，顶锻表压：2.0～2.2MPa，摩擦加热时间：3～5s，顶锻保压时间：3～4s；
4)对经过摩擦焊接修复的整体叶盘进行焊后热处理，固溶处理：温度465～475℃，保温2小时，水冷至室温；人工时效：温度135～145℃，保温15小时，空冷至室温。
本发明的有益效果是：由于采用摩擦焊接的方法，可使伤残叶片得到完整修复，而且修复后连接强度由整体叶盘制造中的470～490MPa提高到510～545MPa，接头表面硬度由整体叶盘制造中的HV150～156提高到HV160～170，而且方法简单，效率高。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1是本发明整体叶盘修复方法单叶片摩擦焊修复示意图
图2是本发明整体叶盘修复方法全叶片摩擦焊修复示意图
图中，1-叶片；2-叶盘；3-连接销。
具体实施方式
实施例1：单叶片修复。参照图1，在叶片1凸台配合装配侧和叶盘2装配侧各开一个半圆锥孔；将叶片1与待修复的整体叶盘2在夹具中装配定位，使叶片1凸台上的半圆锥孔的中心线与整体叶盘2上的半圆锥孔重合，形成完整的内锥孔；连接销3的锥度与叶片/整体叶盘上的半圆锥孔锥度相同。
将连接销3固定在夹具中，装夹于摩擦焊机的旋转端，将装配定位的叶片/整体叶盘装夹于摩擦焊机的移动端。
按以下参数进行摩擦焊接：主轴转速1200rpm，摩擦表压1.8MPa，顶锻表压2.2MPa，摩擦加热时间5s，顶锻保压时间4s；
对修复再生的整体叶盘进行焊后热处理，固溶处理：温度470±5℃，保温2小时，水冷至室温；人工时效：温度140±5℃，保温15小时，空冷至室温。
经检测，修复再生的叶片与整体叶盘的连接强度为545MPa，接头表面硬度为HV170。
实施例2：双叶片修复。每次装配一只叶片并焊接，分两次完成焊接。
在叶片1凸台配合装配侧和叶盘2装配侧各开一个半圆锥孔；将叶片1与待修复的整体叶盘2在夹具中装配定位，使叶片1凸台上的半圆锥孔的中心线与整体叶盘2上的半圆锥孔重合，形成完整的内锥孔；连接销3的锥度与叶片/整体叶盘上的半圆锥孔锥度相同。
将连接销3固定在夹具中，装夹于摩擦焊机的旋转端，将装配定位的叶片/整体叶盘装夹于摩擦焊机的移动端。
按以下参数进行第一次摩擦焊接：主轴转速1200rpm，摩擦表压1.8MPa，顶锻表压2.1MPa，摩擦加热时间5s，顶锻保压时间4s；
将第一只连接销的夹具从摩擦焊机旋转端取出，将第二只连接销及其夹具装夹于摩擦焊机旋转端；在摩擦焊机移动夹具中进行定位调整，使第二个叶片与整体叶盘的圆锥孔中心线与第二只连接销的重合；
按以下参数进行第二次摩擦焊接：主轴转速1100rpm，摩擦表压1.7MPa，顶锻表压2.1MPa，摩擦加热时间4s，顶锻保压时间3.5s；
对修复再生的整体叶盘进行焊后热处理，处理方法同实施例1。
经检测，修复再生的叶片与整体叶盘的连接强度为510MPa，接头表面硬度为HV160。
实施例3：六只叶片修复。叶片、叶盘和连接销的加工和装配方法同实施例1。每次装配一只叶片并焊接，焊接的程序与实施例2相同。按中心对称的方法进行全部叶片的六次焊接。
第一次和第二次对称位置焊接的规范参数与实施例1相同；
第三次和第四次对称位置焊接规范参数与实施例2相同；
第五次和第六次对称位置焊接规范参数如下：主轴转速1000rpm，摩擦表压1.6MPa，顶锻表压2.0MPa，摩擦加热时间3s，顶锻保压时间3s；
对修复再生的整体叶盘进行焊后热处理，处理方法同实施例1。
经检测，全部叶片与叶盘的连接强度为510～545MPa，接头表面硬度为HV160～170。

Claims (1)

1.一种整体叶盘修复方法，包括下述步骤：
1)在叶片凸台配合装配侧和叶盘装配侧各开一个半圆锥孔；
2)将叶片、待修复的整体叶盘在夹具中装配定位，使叶片凸台上的半圆锥孔中心线与整体叶盘上的半圆锥孔中心线重合，形成完整的内锥孔；
3)将与上述内锥孔锥度相同的连接销固定在夹具中，装夹于摩擦焊机的旋转端，将装配定位的叶片/整体叶盘装夹于摩擦焊机的移动端，按以下参数进行摩擦焊接：主轴转速：1000～1200rpm，摩擦表压：1.6～1.8MPa，顶锻表压：2.0～2.2MPa，摩擦加热时间：3～5s，顶锻保压时间：3～4s；
4)对经过摩擦焊接修复的整体叶盘进行焊后热处理，固溶处理：温度465～475℃，保温2小时，水冷至室温；人工时效：温度135～145℃，保温15小时，空冷至室温。
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