CN105510990B - 一种检验焊接锁底是否完全去除的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉一种检验焊接锁底是否完全去除的方法，属电子束焊接锁底车加工的检测技术。按照以下步骤进行：(1)对于待焊接的单件，改变锁底结构，将有锁底的接头处搭接长度对比无锁底的接头而言增长2～3mm；(2)进行正常的焊接；(3)检验完成车锁底工序后出现锁底飞边残留情况，利用手指触摸锁底侧，看是否有多预留出来的平台；如出现了这样的2～3mm左右的平台锁底，则继续进行车加工操作，直至平台锁底完全触摸不到。本发明解决了新一代航空发动机鼓筒类零件电子束焊接后锁底由于零件精度或设备精度以及零件结构狭窄而无法保证锁底完全被车削干净的难题。对新一代航空发动机、燃气轮机检测技术水平的提升，具有深远的意义。
Description
技术领域
本发明涉及电子束焊接锁底车加工的检测技术，具体涉及一种检验焊接锁底是否完全去除的方法。
背景技术
在进行电子束焊接时为防止电子束焊缝出现焊漏和焊缝表面的咬边情况的发生，形成良好的焊缝形状，通常我们需要在焊接接头的内侧留有衬垫，在焊接完成后再通过机械加工的方法去除衬垫，而通常我们是将这种衬垫设计成与待焊接头的一边为一体的形式，而待焊接头的另一边搭接在该衬垫处并且两者的待焊端面精密接触，我们通常将这种待焊接头形式成为“带锁底的接头形式”，即衬垫即为锁底。按要求在鼓筒类零件进行完毕电子束焊接后需要对锁底进行车加工去除，即前面所述的去除衬垫的工作，通常我们的锁底周向厚度单侧在3-5mm，轴向宽度在6-10mm，锁底与非锁底部分的转接R值与内径交点的轴向距离在10-15mm，这样待焊接头相接触的搭接处的长度为3-5mm之间。如图1所示，圆圈中为锁底。
一般情况下，在待焊接头壁厚为3.0mm的情况下，电子束焊接的熔化深度应该不小于其厚度的1.5倍，这样才能保证整个壁厚全部被焊接熔透，在此前提下，我们需要将整个锁底部分(衬垫)全部车加工去除，但根据电子束焊接的强度情况而必须要留有一定的内侧余高，使电子束焊缝处的厚度比其它母材厚度要厚0.3-0.5mm之间，在这样的前提下零件的内侧直径尺寸应反应的是焊缝熔透的内表面，一般情况下的焊后焊缝状态为无锁底有余高的两面皆为焊缝熔透状态的连接状态，且余高也是必须需要焊透的部位。图1、2、3是鼓筒类回转体零件电子束焊接接头的状态，分别为装配阶段、焊接阶段和焊后车锁底等阶 段。现实情况是由于鼓筒类零件为几个单盘通过电子束焊接连接而成，各级单盘均存在腹板，每道电子束焊缝均位于两级腹板之间，空间狭小，加工刀具需要特殊结构，走刀空间狭窄且无法目视及使用测具进行测量，因此，判断焊缝锁底是否完全被去除、留有的余高没有锁底部分，除依靠工件尺寸精度和机床精度的保证外，我们没有任何办法。而如果单盘零件的接头尺寸超差或机床精度差，加工过程中就无法保证焊缝锁底部位是否完全被去除，那么工件加工很可能这样的情况：即由于零件接头内侧尺寸超差(比如焊口内径超下差，小了)，导致了加工者为了保证一定要求数值的内侧余高而没有完全去除接头的锁底部位，而很可能留有一条宽为两者接触面宽度，厚度为几道到十几道的锁底剩余部分薄环圈，因为我们无法判断何时、何种程度能完全去除该环圈，更没有观察或检测的手段，并且该锁底残余部分与焊缝内表面紧密接触，通过手指触摸无法判断出该部分是接头锁底，因此极易出现遗漏如图4所示，实际锁底车削位置低于理论位置，造成在随后的高速运转中该锁底残留出现脱落的情况，给整个系统带来巨大的未知风险。
从图4可以看出，由于无法进行直接检测且工件尺寸以及机床精度问题，导致实际车加工位置比理论位置底或者高，这样会在发动机运行可能出现如下情况：如图5所示，锁底未车净导致的飞边脱落。
发明内容
针对上述问题，本发明目的就是提供一种方法能防止出现由于锁底未完全去除到位导致的鼓筒零件在高速运转过程中出现锁底飞边脱落的情况。
本发明一种检验焊接锁底是否完全去除的方法，按照以下步骤进行：
(1)对于待焊接的单件，改变锁底结构，将有锁底的接头处搭接长度对比无锁底的接头而言增长2～3mm；
(2)进行正常的焊接及车削；
(3)检验完成车锁底工序后出现锁底飞边残留情况，利用手指触摸锁底侧，看是否有多预留出来的平台；如果锁底被车干净，那么通过手指触摸将不会再有这个小平台，如出现了这样的2～3mm左右的平台锁底，则继续进行车加工操作，直至平台锁底完全触摸不到。
通常我们的带锁底的一侧接头与不带锁底的另一侧接头有3-5mm相接触的搭接长度，如按正常情况设计，两侧接头的搭接长度应是相同的，即有锁底的一侧为3mm，那么无锁底的另一侧也为3mm，而为了解决上述问题，我们可以将有锁底的接头处搭接长度对比无锁底的接头而言增长一些，如增加2～3mm，这样就是5～6mm对3mm，这样锁底处端面就会伸出2～3mm，如图6所示。
将图中位置的尺寸由原来的如图1的0mm变成2～3mm如图6所示，这样在焊接完成后，进行车锁底的工作时即使出现了单盘零件尺寸超差的情况，比如锁底处内径偏小，而为保证焊缝处内侧余高要求而有可能出现锁底去除有残留的情况，那么如果我们的锁底侧多预留了3mm左右的平台，在出现车锁底不到位的情况下，虽然锁底剩余部分薄环圈依然存在，即虽然我们无法用目视的方法或测具来检查零件锁底是否加工到位，但我们可以通过用手指触摸该平台是否存在的方式来判断锁底是否被全部车净，如果锁底被车干净，那么通过手指触摸将不会再有这个小平台，即使这样的平台仅仅有几道而已，这样就可以验证我们的焊缝锁底是否已经完全车削干净，也就不会再担心有飞边脱落的隐患了。
本发明解决了新一代航空发动机鼓筒类零件电子束焊接后锁底由于零件精度或设备精度以及零件结构狭窄而无法保证锁底完全被车削干净的难题。对新一代航空发动机、燃气轮机检测技术水平的提升，具有深远的意义。
附图说明
图1为带锁底零件焊前装配阶段结构示意图，
图2为焊接阶段结构示意图，
图3为车锁底后的状态结构示意图，
图4为实际锁底车削位置低于理论位置示意图，
图5为锁底未车净导致的飞边脱落示意图；
图6为改变锁底结构示意图，
图7为改变锁底结构后焊接阶段示意图
图8为车锁底不到位的情况下出现小平台结构示意图；
图9为合格的焊接接头(无锁底)示意图
图10实施例零件示意图。
具体实施方式
实施例1
(1)对于待焊接的单件如图10所示，改变锁底结构，将有锁底的接头处搭接长度对比无锁底的接头而言增长2-3mm，如图6所示。
(2)进行正常的焊接；如图7所示；进行车削。
(3)检验完成车锁底工序后出现锁底飞边残留情况，利用手指触摸锁底侧，看是否有多预留出来的平台；如果锁底被车干净，那么通过手指触摸将不会再有这个小平台，假设出现完成车锁底工序后出现锁底飞边残留情况，即锁底未完全被去除，而是留有几道至十几道的锁底剩余部分薄环圈，如图8所示。可以利用手指触摸锁底侧多预留出来的2～3mm左右的平台锁底的方法对锁底是否完全被车加工掉进行检测，来判断锁底是否被全部车净，如果锁底被车干净，那么通过手指触摸将不会再有这个小平台，即使这样的平台仅仅有几道而已， 这样就可以验证我们的焊缝锁底是否已经完全车削干净，也就不会再担心有飞边脱落的隐患了，如出现了这样的2～3mm左右的平台锁底，则继续进行车加工操作，直至2～3mm左右的平台锁底完全触摸不到。合格的焊接接头(无锁底)如图9所示。
Claims (1)
1.一种检验焊接锁底是否完全去除的方法，其特征在于按照以下步骤进行：
(1)对于待焊接的单件，改变锁底结构，将有锁底的接头处搭接长度对比无锁底的接头而言增长2～3mm；
(2)进行正常的焊接及车削；
(3)检验完成车削锁底工序后出现锁底飞边残留情况，利用手指触摸锁底侧，看是否有多预留出来的的平台；如果锁底被车削干净，那么通过手指触摸将不会再有这个小平台，如出现了这样的2～3mm的平台锁底，则继续进行车削加工操作，直至平台锁底完全触摸不到。
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