CN106392269A - 不同钎料叶片结构的钎缝修补方法 - Google Patents

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师玉英
宋健
陈健
徐磊
李学成
付景慧
梁福玉
陈玉宝
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明涉及一种不同钎料叶片结构的钎缝修补方法，通过对缺陷钎缝进行清理、预热及防变形装夹，通过合理的补焊参数，实现了基于单排径向叶片结构的缺陷钎缝的修补。本发明实现单排径向叶片结构的缺陷钎缝的修补，解决航空发动机中径向叶片钎缝普遍存在无修补方法问题，同时具有修复周期短、成本低等特点。

Description

不同钎料叶片结构的钎缝修补方法
技术领域
本发明涉及不同钎料叶片结构的钎缝修补方法，可以采用氩弧钎焊的方法，实现单排径向叶片结构的缺陷钎缝的修补，降低零件生产成本和缩短生产周期。
背景技术
目前，航空发动机中的轴向扩压器、整流器、导向器等单排径向叶片结构组件，钎缝一般采用真空钎焊的方法获得。但在使用过程中，由于一些原因，钎缝会沿着叶背方向产生裂纹，在这种情况下，制造商通常采用直接使用或更换零件的方式；如果是原型机，可更换件甚少，只能直接使用，风险提升；如果是科研/批产机型的产品，生产周期长，成本提高。
发明内容
本发明提供了不同钎料叶片结构的缺陷钎缝的修补方法，可以满足焊接后的使用要求，解决叶片结构零件缺陷钎缝无法修补、更换周期长和成本昂贵问题。
本发明的具体技术方案是,不同钎料叶片结构的钎缝修补方法包括以下步骤：
1.清理：对叶片结构钎焊后的缺陷钎缝进行清理，直至彻底去除氧化膜或/和油污物；
2.固定：将待修补零件通过装配夹具安装，避开待修补部位；该夹具是为约束叶片结构零件，防止施焊部位的热输入影响叶片/临近叶片变形；
3.预热：将背面通氩装置安装在待修补钎缝处，利用氩弧焊枪对准待修补部位，使用2mA～4mA的电流对待修补钎缝进行预热，预热时间取决于零件的厚度，约为3s～7s，防止急冷急热造成焊接应力过大，导致修补的钎缝再次开裂；
4.补焊：预热后立即对待修补部位进行施焊，利用氩弧焊枪对准待修补部位，使用焊接参数为：电流4mA～16mA，正面氩气流量7L/min～11L/min，背面氩气流量3L/min～9L/min；焊接时不用填加任何钎料，利用原钎缝重新熔化、润湿、铺展后重新凝固形成钎缝，但要保证热输入的热量不可使基体熔化；
5.检验：先将背面通氩装置取下，卸下夹具，对零件进行最终检验。
所述的预热和补焊的时间应在2小时之内。
所述的钎料为镍基钎料、钛基钎料、银基钎料和铜基钎料。
所述的清理是指用白纱布蘸丙酮的方法，清理待修补处，直至白纱布无污染物为止。
所述的预热工序之前，可以在零件上安装防变形夹具，所述的防变形夹具为零件初始真空钎焊时所用夹具，该夹具可以使零件的各部位固定。
本发明对缺陷钎缝进行清理、预热及防变形装夹，通过合理的补焊参数，实现了基于单排径向叶片结构的缺陷钎缝的修补，经实际操作证明，效果十分明显。本发明实现单排径向叶片结构的缺陷钎缝的修补，解决航空发动机中径向叶片钎缝普遍存在无修补方法问题，同时具有修复周期短、成本低等特点。
具体实施方式
不同钎料叶片结构的钎缝修补方法包括以下步骤：
1.清理：对叶片结构钎焊后的缺陷钎缝进行清理，直至彻底去除氧化膜或/和油污物；
2.固定：将待修补零件通过装配夹具安装，避开待修补部位；该夹具是为约束叶片结构零件，防止施焊部位的热输入影响叶片/临近叶片变形；
3.预热：将背面通氩装置安装在待修补钎缝处，利用氩弧焊枪对准待修补部位，使用2mA～4mA的电流对待修补钎缝进行预热，预热时间取决于零件的厚度，约为3s～7s，防止急冷急热造成焊接应力过大，导致修补的钎缝再次开裂；
4.补焊：预热后立即对待修补部位进行施焊，利用氩弧焊枪对准待修补部位，使用焊接参数为：电流4mA～16mA，正面氩气流量7L/min～11L/min，背面氩气流量3L/min～9L/min；焊接时不用填加任何钎料，利用原钎缝重新熔化、润湿、铺展后重新凝固形成钎缝，但要保证热输入的热量不可使基体熔化；
5.检验：先将背面通氩装置取下，卸下夹具，对零件进行最终检验。
所述的预热和补焊的时间应在2小时之内。
所述的钎料为镍基钎料、钛基钎料、银基钎料和铜基钎料。
所述的清理是指用白纱布蘸丙酮的方法，清理待修补处，直至白纱布无污染物为止。
所述的预热工序之前，可以在零件上安装防变形夹具，所述的防变形夹具为零件初始真空钎焊时所用夹具，该夹具可以使零件的各部位固定。
实施例
某发动机中的整流器组件为叶片与环子的真空钎焊，基体材料为TC4，环子厚度为1.1mm，叶片与环子装配部位的厚度为0.9mm，原钎料牌号为WPL16，型号为Ti57ZrNiCu，缺陷钎缝为外环沿叶片的叶背处，裂纹长度与叶背轮廓相同，要求钎缝待修补处的外观应完好、无裂纹。
对其进行焊接的步骤为：
1)清理：施焊前，对零件用丙酮进行化学清理，直至彻底去除氧化膜或/和油污物；
2)固定：将待修补零件通过装配夹具安装，避开待修补部位；该夹具是为约束叶片结构零件，防止施焊部位的热输入影响叶片/临近叶片变形；
3)预热：将背面通氩装置安装在待修补钎缝处，利用氩弧焊枪对准待修补部位，使用2mA的电流对待修补钎缝进行预热，预热时间为4s，防止急冷急热造焊接应力过大，导致修补的钎缝再次开裂；
4)补焊：预热后立即对待修补部位进行施焊，利用氩弧焊枪对准待修补部位，使用焊接参数：焊接电流为6mA，正面氩气流量为8L/min，背面氩气流量为5L/min；焊接时不用填加任何钎料，利用原钎缝重新熔化、润湿、铺展后重新凝固形成钎缝，但要保证热输入的热量不可使基体熔化；预热和补焊的时间间隔为1小时；
5)检验：先将背面通氩装置取下，卸下夹具，对整流器组件的修补部位进行检验，指标为：钎缝待修补处的外观应完好，无裂纹。
结论：合格。

Claims (5)

1.一种不同钎料叶片结构的钎缝修补方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
1)清理：对叶片结构钎焊后的缺陷钎缝进行清理，直至彻底去除氧化膜或/和油污物；
2)固定：将待修补零件通过装配夹具安装，避开待修补部位；该夹具是为约束叶片结构零件，防止施焊部位的热输入影响叶片/临近叶片变形；
3)预热：将背面通氩装置安装在待修补钎缝处，利用氩弧焊枪对准待修补部位，使用2mA～4mA的电流对待修补钎缝进行预热，预热时间取决于零件的厚度，约为3s～7s，防止急冷急热造成焊接应力过大，导致修补的钎缝再次开裂；
4)补焊：预热后立即对待修补部位进行施焊，利用氩弧焊枪对准待修补部位，使用焊接参数为：电流4mA～16mA，正面氩气流量7L/min～11L/min，背面氩气流量3L/min～9L/min；焊接时不用填加任何钎料，利用原钎缝重新熔化、润湿、铺展后重新凝固形成钎缝，但要保证热输入的热量不可使基体熔化；
5)检验：先将背面通氩装置取下，卸下夹具，对零件进行最终检验。
2.如权利要求1所述的不同钎料叶片结构的钎缝修补方法，其特征在于，所述的预热和补焊的时间应在2小时之内。
3.如权利要求1所述的不同钎料叶片结构的钎缝修补方法，其特征在于，所述的钎料为镍基钎料、钛基钎料、银基钎料和铜基钎料。
4.如权利要求1所述的不同钎料叶片结构的钎缝修补方法，其特征在于，所述的清理是指用白纱布蘸丙酮的方法，清理待修补处，直至白纱布无污染物为止。
5.如权利要求1所述的不同钎料叶片结构的钎缝修补方法，其特征在于，所述的预热工序之前，可以在零件上安装防变形夹具，所述的防变形夹具为零件初始真空钎焊时所用夹具，该夹具可以使零件的各部位固定。
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