CN106239031A - 一种预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法，包括：1)在需要补焊修理的零件的气膜冷却孔中插入石墨芯；2)对零件的裂纹或烧蚀处进行补焊修理；3)补焊修理结束后，将气膜冷却孔中的石墨芯捣碎后取出。本发明选用石墨作为防护材料，石墨具有熔点高、耐高温，热膨胀系数小、软但脆性大的特点，另外石墨还具有良好的润滑性。采用石墨芯对气膜冷却孔进行防护时，因石墨耐高温稳定，焊接部位熔化的金属不会破坏气膜冷却孔的形状和尺寸，石墨芯也不会因焊接时电弧灼烧产生的高温发生膨胀而无法取出；同时，石墨具有柔软、润滑的特性，这也可以保证焊后石墨不容易发生卡滞在气膜冷却孔里。即使存在卡滞也可借用石墨芯脆性大的特点采用工具将石墨芯捣碎成为粉末后取出。

Description

一种预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法

【技术领域】

本发明属于焊接加工领域，涉及一种预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法。

【背景技术】

机械零件上经常设计有气膜冷却孔，尤其是航空发动机、燃气轮机的压气机、燃烧室和涡轮叶片上，为了降低高温高压气体对零件的冲刷，通常都采用气膜冷却技术而在零件上设计有一排或数排分布密集的φ0.5-φ2.0的气膜冷却孔，这些气膜冷却孔中通过的冷却空气形成了一层连续稳定的冷却空气气膜，将高温高压燃气与零件壁面隔开，从而达到降低零件壁面温度的目的。气膜冷却作为一种先进的结构设计技术而被广泛地应用在压气机、燃烧室尤其是涡轮叶片上。

但当零件存在裂纹、烧蚀等损伤需要修理时，经常因裂纹、烧蚀的补焊修理造成零件上的气膜冷却孔堵塞，阻碍了修理工作的顺利进行。

因修理时焊接部位温度高达2000℃，若在气膜冷却孔里塞填常规材料，常因气膜冷却孔里所塞填材料的熔点低于待焊母材的熔点，造成还未达到待焊母材金属熔点时塞填的防护材料便先行熔化，根本无法对气膜冷却孔进行防护，这就使得焊接修理时经常因气膜冷却孔缺乏有效的防护手段而造成气膜冷却孔堵塞。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法，该方法适用于预防气膜冷却孔因焊接造成的堵塞，尤其是在航空发动机、燃气轮机中的压气机、燃烧室、涡轮叶片修理上，预防气膜冷却孔的焊接堵塞技术有着广泛的应用。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法，包括以下步骤：

1)根据需要防护的气膜冷却孔的孔径大小和孔深选用石墨芯；

2)在需要补焊修理的零件的气膜冷却孔中插入石墨芯；

3)对零件的裂纹或烧蚀处进行补焊修理；

4)补焊修理结束后，将气膜冷却孔中的石墨芯抽出或捣碎后取出。

本发明进一步的改进在于:

所述石墨芯的两端采用耐热胶布进行固定。

所述石墨芯的两端采用粘接剂进行固定。

所述石墨芯的直径小于等于气膜冷却孔的直径，长度大于等于气膜冷却孔的长度。

所述石墨芯的直径为0.3mm、0.5mm、0.7mm、0.9mm或2.0mm。

所述石墨芯采用自动铅笔芯。

所述气膜冷却孔为气膜冷却孔。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明选用石墨作为防护材料，石墨具有熔点高(熔点3850±50℃)、耐高温(3000℃)，热膨胀系数小、软但脆性大的特点，另外石墨还具有良好的润滑性。采用石墨芯对气膜冷却孔进行防护时，因石墨耐高温稳定，焊接部位熔化的金属不会破坏气膜冷却孔的形状和尺寸，石墨芯也不会因焊接时电弧灼烧产生的高温发生膨胀而无法取出；同时，石墨具有柔软、润滑的特性，这也可以保证焊后石墨不容易卡滞在气膜冷却孔里。即使存在卡滞也可借用石墨芯脆性大的特点采用工具将石墨芯捣碎成为粉末后取出。所以，石墨芯只要能塞进气膜冷却孔就能从气膜冷却孔取出来，不存在堵塞气膜冷却孔的可能。

另外，市场上存在有现成可用的不同规格的石墨芯，易购买，取用方便。自动铅笔芯作为最常见的石墨芯，市场上具有φ0.3、φ0.5、φ0.7、φ0.9、φ2.0五种常见的规格，可满足绝大多数气膜冷却孔的防护需要。若待防护的气膜冷却孔直径与自动铅笔芯现有直径规格不一致时，可采用绸布对直径相近的大直径石墨芯进行摩擦制备。

【附图说明】

图1为本发明的石墨芯的安装位置示意图。

其中，1-石墨芯；2-气膜冷却孔；3-二层壁；4-气膜槽；5-一层壁；6-裂纹或烧蚀部位。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明焊接前，在气膜冷却孔里插入石墨芯(例如：自动铅笔芯)，必要时可采用耐热胶布或粘接剂对石墨芯两头进行固定，防止石墨芯从气膜冷却孔中滑落。石墨芯的直径和长度由待防护的气膜冷却孔直径和长度决定。

实施例：

如图1所示，某型航空发动机环形火焰筒为带气膜槽的双层壁结构，在每个气膜槽4中间设置有一排φ1的气膜冷却孔2。因筒壁存在裂纹或烧蚀部位6，在返厂大修时需要对环形筒壁上的裂纹或烧蚀部位6采用手工氩弧焊进行焊接修复。当裂纹或烧蚀部位6扩展至气膜冷却孔2或临近气膜冷却孔2时，直接对裂纹或烧蚀部位6补焊容易造成气膜冷却孔2堵塞。为此，焊接前可在气膜冷却孔2里插入一根φ0.9的石墨芯1(自动铅笔芯)，为了防止石墨芯1滑落，可采用耐热胶布对石墨芯两端头进行固定。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据需要防护的气膜冷却孔的孔径大小和孔深选用石墨芯；

2)在需要补焊修理的零件的气膜冷却孔中插入石墨芯；

3)对零件的裂纹或烧蚀处进行补焊修理；

4)补焊修理结束后，将气膜冷却孔中的石墨芯抽出或捣碎后取出。

2.根据权利要求1所述的预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法，其特征在于，所述石墨芯的两端采用耐热胶布进行固定。

3.根据权利要求1所述的预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法，其特征在于，所述石墨芯的两端采用粘接剂进行固定。

4.根据权利要求1或2或3所述的预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法，其特征在于，所述石墨芯的直径小于等于气膜冷却孔的直径，长度大于等于气膜冷却孔的长度。

5.根据权利要求1或2或3所述的预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法，其特征在于，所述石墨芯的直径为0.3mm、0.5mm、0.7mm、0.9mm或2.0mm。

6.根据权利要求5所述的预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法，其特征在于，所述石墨芯采用自动铅笔芯。

7.根据权利要求1所述的预防气膜冷却孔焊接堵塞的方法，其特征在于，所述气膜冷却孔为气膜冷却孔。