CN104439665B - 一种超薄冷气导流管精密焊接方法 - Google Patents
一种超薄冷气导流管精密焊接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104439665B CN104439665B CN201410589075.8A CN201410589075A CN104439665B CN 104439665 B CN104439665 B CN 104439665B CN 201410589075 A CN201410589075 A CN 201410589075A CN 104439665 B CN104439665 B CN 104439665B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- weld
- cold air
- air mozzle
- ultra
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
- B23K10/02—Plasma welding
Abstract
一种超薄冷气导流管精密焊接方法，属于航空发动机零部件制造技术领域。冷气导流管位于航空发动机高压涡轮导向叶片内，其壁厚只有0.2mm，焊接前需通过钣金精密成形，焊接时，采用常规焊接方法经常出现焊接缺陷，例如采用常规的氩弧焊时，会出现零件严重变形的状况，同时焊缝过宽，且焊缝力学性能不理想，无法满足冷气导流管的生产需要。本发明克服了采用常规焊接方法经常出现的焊接缺陷，有效避免了焊漏、烧穿现象的发生，能够形成质量良好的窄焊缝，同时避免焊接变形，保证冷气导流管的叶盆、叶背的空间型面尺寸。本发明还具有可操作性强及有效提高零件成品率的特点。
Description
技术领域
本发明属于航空发动机零部件制造技术领域，特别是涉及一种超薄冷气导流管精密焊接方法。
背景技术
冷气导流管作为航空发动机的重要组成部件，并位于高压涡轮导向叶片内，由外部管路引入的冷气会通过冷气导流管腔壁群孔，对带有气膜孔的高压涡轮导向叶片进行冲击冷却，从而降低高压涡轮导向叶片的表面温度，进而提高高压涡轮导向叶片的使用寿命。
冷气导流管厚度只有0.2mm，并通过钣金精密成形，其尺寸精度和变形量的要求是非常高的，冷气导流管的叶盆、叶背均为空间型面，同时也有尺寸要求。经钣金精密成形后冷气导流管还需要进行焊接作业，才能形成闭合的空腔。
但是，采用常规焊接方法经常会出现如下焊接缺陷：
①容易出现焊漏、烧穿等现象；
②难以形成质量良好的窄焊缝；
③难以控制焊接变形，进而破坏冷气导流管的叶盆、叶背的空间型面尺寸。
例如，当相关技术人员采用了常规的氩弧焊时，便出现了零件严重变形的状况，同时焊缝过宽，且焊缝力学性能不理想，无法满足冷气导流管的生产需要。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种超薄冷气导流管精密焊接方法，能够避免焊漏、烧穿现象的发生，能够形成质量良好的窄焊缝，同时避免焊接变形，保证冷气导流管的叶盆、叶背的空间型面尺寸。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种超薄冷气导流管精密焊接方法，包括如下步骤：
步骤一：零件焊接前，首先对焊缝两侧接头端面进行抛光处理，再对接头端面两侧10mm区域内进行抛光处理，去除表面的氧化层，最后利用丙酮除去接头端面处的油污；
步骤二：将零件装夹到焊接定位夹具内，焊接定位夹具包括下模支座和压板，压板与下模支座之间通过垂直压紧螺栓相连，在压板侧部安装有侧向压紧螺栓；
将零件的非焊缝型面侧朝下放置在下模支座的型槽内，然后在零件中插入定位芯棒，通过旋紧垂直压紧螺栓初步压紧零件，然后旋转侧向压紧螺栓，直到侧向压紧螺栓顶住零件，继续旋紧侧向压紧螺栓，实现对零件焊缝间隙的微调节，同时又对零件施加了侧向约束，当焊缝间隙到达要求后，彻底拧紧垂直压紧螺栓实现零件的焊前定位；
步骤三：利用微束等离子焊接零件，采用机器人夹持焊枪，保证焊枪的压缩喷嘴中心正对焊缝，压缩喷嘴顶端距离焊缝高度为1.6mm，然后选取起弧点和收弧点，确保起弧点处的焊缝间隙不大于0.04mm，然后输入焊接指令；先按照焊接指令空运行，观察焊枪行走轨迹，确认无误后，再按照焊接指令进行实际焊接；
步骤四：焊接工序完成后，检测焊缝外观，确保焊缝与母材圆滑过渡，确保焊缝两侧接头表面无裂纹、烧穿及焊瘤，且焊后错位不大于0.08mm。
所述定位芯棒的外型面尺寸与零件型面尺寸相同，且与零件焊缝处相对应的定位芯棒外型面进行磨平处理，磨平高度为0.75mm。
本发明的有益效果：
本发明克服了采用常规焊接方法经常出现的焊接缺陷，有效避免了焊漏、烧穿现象的发生，能够形成质量良好的窄焊缝，同时避免焊接变形，保证冷气导流管的叶盆、叶背的空间型面尺寸。本发明还具有可操作性强及有效提高零件成品率的特点。
附图说明
图1为一种超薄冷气导流管的横截面示意图；
图2为冷气导流管焊前装配定位示意图；
图3为冷气导流管的焊缝及基体组织金相图；
图中，1—零件，2—定位芯棒，3—压板，4—下模支座，5—垂直压紧螺栓，6—侧向压紧螺栓，7—焊缝。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例
零件1为待焊冷气导流管，其由厚度为0.2mm的GH625合金冷轧带钣金而成，GH625合金属于固溶强化型镍基高温合金，且以钼、铌为主要强化元素，具有优良的耐腐蚀和抗氧化性能。
所述的一种超薄冷气导流管精密焊接方法，包括如下步骤：
步骤一：零件1焊接前，首先对焊缝7两侧接头端面进行抛光处理，再对接头端面两侧10mm区域内进行抛光处理，去除表面的氧化层，最后利用丙酮除去接头端面处的油污；
步骤二：将零件1装夹到焊接定位夹具内，焊接定位夹具包括下模支座4和压板3，压板3与下模支座4之间通过垂直压紧螺栓5相连，在压板3侧部安装有侧向压紧螺栓6；
将零件1的非焊缝型面侧朝下放置在下模支座4的型槽内，然后在零件1中插入定位芯棒2，通过旋紧垂直压紧螺栓5初步压紧零件1，然后旋转侧向压紧螺栓6，直到侧向压紧螺栓6顶住零件1，继续旋紧侧向压紧螺栓6，实现对零件1焊缝7间隙的微调节，同时又对零件1施加了侧向约束，当焊缝7间隙到达要求后，彻底拧紧垂直压紧螺栓5实现零件1的焊前定位；
所述定位芯棒2的外型面尺寸与零件1型面尺寸相同，且与零件1焊缝处相对应的定位芯棒2外型面进行磨平处理，磨平高度为0.75mm；通过实际焊接测试确定，利用经过磨平处理后的定位芯棒定位零件1后，在焊接过程中可以避免因零件材料弹性导致的焊接开裂现象；
步骤三：利用微束等离子焊接零件，采用机器人夹持焊枪，保证焊枪的压缩喷嘴中心正对焊缝7，压缩喷嘴顶端距离焊缝高度为1.6mm，然后选取起弧点p1和收弧点p2，确保起弧点p1处的焊缝7间隙不大于0.04mm，然后输入焊接指令，具体指令如下：
ArcLStartp1，v20，seam1，weld1，fine，tweldgun；
ArcLStartp2，v20，seam1，weld1，fine，tweldgun；
先按照焊接指令空运行，观察焊枪行走轨迹，确认无误后，再按照焊接指令进行实际焊接；
步骤四：焊接工序完成后，检测焊缝外观，确保焊缝与母材圆滑过渡，确保焊缝两侧接头表面无裂纹、烧穿及焊瘤，且焊后错位不大于0.08mm。
按照上述焊接方法焊接的超薄冷气导流管，以HB/Z61-1998检查焊缝，表面没有线性显示。
按照上述焊接方法焊接的超薄冷气导流管，解剖零件焊缝处，其焊缝及基体组织金相图如图3所示，从图3中可以看出其热影响区奥氏体晶粒有长大情况，靠近熔合线附近的焊缝为针状枝晶组织，焊缝中心为粗大等轴晶，因此在整个焊缝及热影响区未见任何冶金缺陷，证明了本发明的焊接方法有效的解决了常规焊接方法的焊接缺陷。
出厂前，再由标准芯棒模具对冷气导流管进行校形。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。
Claims (2)
1.一种超薄冷气导流管精密焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：零件焊接前，首先对焊缝两侧接头端面进行抛光处理，再对接头端面两侧10mm区域内进行抛光处理，去除表面的氧化层，最后利用丙酮除去接头端面处的油污；
步骤二：将零件装夹到焊接定位夹具内，焊接定位夹具包括下模支座和压板，压板与下模支座之间通过垂直压紧螺栓相连，在压板侧部安装有侧向压紧螺栓；
将零件的非焊缝型面侧朝下放置在下模支座的型槽内，然后在零件中插入定位芯棒，通过旋紧垂直压紧螺栓初步压紧零件，然后旋转侧向压紧螺栓，直到侧向压紧螺栓顶住零件，继续旋紧侧向压紧螺栓，实现对零件焊缝间隙的微调节，同时又对零件施加了侧向约束，当焊缝间隙到达要求后，彻底拧紧垂直压紧螺栓实现零件的焊前定位；
步骤三：利用微束等离子焊接零件，采用机器人夹持焊枪，保证焊枪的压缩喷嘴中心正对焊缝，压缩喷嘴顶端距离焊缝高度为1.6mm，然后选取起弧点和收弧点，确保起弧点处的焊缝间隙不大于0.04mm，然后输入焊接指令；先按照焊接指令空运行，观察焊枪行走轨迹，确认无误后，再按照焊接指令进行实际焊接；
步骤四：焊接工序完成后，检测焊缝外观，确保焊缝与母材圆滑过渡，确保焊缝两侧接头表面无裂纹、烧穿及焊瘤，且焊后错位不大于0.08mm。
2.根据权利要求1所述的一种超薄冷气导流管精密焊接方法，其特征在于：所述定位芯棒的外型面尺寸与零件型面尺寸相同，且与零件焊缝处相对应的定位芯棒外型面进行磨平处理，磨平高度为0.75mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410589075.8A CN104439665B (zh) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | 一种超薄冷气导流管精密焊接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410589075.8A CN104439665B (zh) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | 一种超薄冷气导流管精密焊接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104439665A CN104439665A (zh) | 2015-03-25 |
| CN104439665B true CN104439665B (zh) | 2016-06-22 |
Family
ID=52886838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410589075.8A Expired - Fee Related CN104439665B (zh) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | 一种超薄冷气导流管精密焊接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104439665B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106514092B (zh) * | 2016-11-29 | 2018-07-03 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种导流管激光焊接定位装置 |
| CN106425101A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-02-22 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种薄壁冷气导管连接方法 |
| CN111531908B (zh) * | 2020-05-11 | 2022-05-27 | 珠海格力智能装备有限公司 | 夹持机构、夹持装置及口罩机 |
| CN114871667B (zh) * | 2022-04-20 | 2023-06-20 | 日善电脑配件(嘉善)有限公司 | 焊接压紧机构、装置及设备 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2033724U (zh) * | 1988-05-12 | 1989-03-08 | 机械工业委员会哈尔滨焊接研究所 | 管子对接焊用可取式衬垫装置 |
| CN101204760A (zh) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | 南京理工大学 | 高能束流熔压焊工艺及专用夹具 |
| CN102528218A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-07-04 | 宁夏共享集团有限责任公司 | 一种大尺寸薄壁环类铸件焊接过程中防变形的方法 |
| CN102825371A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-12-19 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种用于薄壁合金带材精密焊接的夹具 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2839394B2 (ja) * | 1991-08-26 | 1998-12-16 | 日鐵溶接工業株式会社 | 金属管の接合方法 |
-
2014
- 2014-10-28 CN CN201410589075.8A patent/CN104439665B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2033724U (zh) * | 1988-05-12 | 1989-03-08 | 机械工业委员会哈尔滨焊接研究所 | 管子对接焊用可取式衬垫装置 |
| CN101204760A (zh) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | 南京理工大学 | 高能束流熔压焊工艺及专用夹具 |
| CN102528218A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-07-04 | 宁夏共享集团有限责任公司 | 一种大尺寸薄壁环类铸件焊接过程中防变形的方法 |
| CN102825371A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-12-19 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种用于薄壁合金带材精密焊接的夹具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104439665A (zh) | 2015-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104439665B (zh) | 一种超薄冷气导流管精密焊接方法 | |
| CN102294541B (zh) | 一种超超临界隔板电子束焊接方法 | |
| CN103639649B (zh) | 一种发动机进气道的制造方法 | |
| CN109986279B (zh) | 一种裂解炉高压蒸汽锅炉给水阀焊接修复方法 | |
| CN103862146B (zh) | 燃气轮机燃烧器内筒体制造方法及工装 | |
| CN103537880B (zh) | 一种激光焊机焊接高强钢的焊接方法 | |
| US11813695B2 (en) | Method for forming large-diameter special-shaped cross section thin-wall tubular part | |
| CN103659184B (zh) | 一种散热底板的焊接方法 | |
| CN110802337B (zh) | 一种夹层结构环形铜-钢钎焊件端面封焊的方法 | |
| CN105436673A (zh) | 一种Invar模具钢的自动焊接工艺 | |
| CN105479119A (zh) | 一种5m级贮箱球形瓜瓣的成形工艺 | |
| CN103659201A (zh) | 一种采用激光熔覆防水蚀的汽轮机叶片的加工工艺 | |
| CN104526125A (zh) | 一种6-10mm板厚的铝及其合金TIG焊焊接工艺 | |
| CN101618494B (zh) | 铸件机加工后表面缺陷的修复方法 | |
| CN105750834A (zh) | 一种滚动轴承钢与镍基高温合金组成的轴颈的加工方法 | |
| CN104475960A (zh) | 一种铁镍基合金焊接接头热影响区晶界液化裂纹控制方法 | |
| RU178157U1 (ru) | Многослойная заготовка для горячей прокатки | |
| CN105014205A (zh) | 拐角对接tig焊接方法 | |
| CN113681103B (zh) | 一种保持镍基高温合金强度的多次钎焊及热处理工艺 | |
| CN110328492B (zh) | 一种航空发动机涡轮后机匣支板长裂纹a-tig焊修复方法 | |
| CN103934304A (zh) | 一种航空用精密小口径厚壁高温合金管的成型方法 | |
| CN107096890A (zh) | 一种等厚型面分体铸造的超塑成形/扩散连接成形模具及其制备方法 | |
| CN106425042A (zh) | 一种高强钢的厚管焊接工艺 | |
| CN104043901B (zh) | 一种不锈钢水龙头壳体焊接工艺 | |
| CN104128686B (zh) | 四翼型射频四极场加速器腔体π模杆氢炉钎焊方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 110043 Dong TA street, Dadong District, Shenyang, Liaoning Province, No. 6 Patentee after: Chinese Hangfa Shenyang Liming Aero engine limited liability company Address before: 110043 Dong TA street, Dadong District, Shenyang, Liaoning Province, No. 6 Patentee before: Liming Aeroplane Engine (Group) Co., Ltd., Shenyang City |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160622 Termination date: 20201028 |