CN106808121A - 用于在薄壁零件补焊修复过程中防止薄壁零件变形的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于在薄壁零件补焊修复过程中防止薄壁零件变形的方法，该方法包括：根据薄壁零件的缺陷部位的位置、形状、缺陷程度和所需要实施的补焊操作的焊接强度确定支撑筋的形状、数量、尺寸和布置位置；提供上述形状、尺寸和数量的多个支撑筋；通过焊接将所述支撑筋接合至所述布置位置；对所述缺陷部位进行补焊修复操作；对所述薄壁零件进行退火操作处理；对补焊修复操作的焊点进行打磨；拆除所述支撑筋并对所述支撑筋的焊点进行打磨。

Description

用于在薄壁零件补焊修复过程中防止薄壁零件变形的方法
技术领域
本发明涉及一种防止在对薄壁件进行补焊修复操作的过程中发生变形的方法，具体涉及通过在缺陷部位的周围焊接支撑筋的方式来防止薄壁零件的变形。
背景技术
目前，中介机匣作为航空发动机的重要部件，其加工精度的要求较高。然而，中介机匣在铸造的过程中会出现孔洞缺陷，针对这些孔洞缺陷采用手工氩弧焊接方式进行修复。然而由于中介机匣属于大型薄壁零件，并且其材料通常为弹性模量较低的钛合金，因此如果不采用防变形措施，无论采用何种焊接工艺和工艺参数，都无法解决焊接后的变形问题。尤其是这些孔洞缺陷发生在薄壁区域的情况下，更容易发生明显的变形。由于中介机匣的形状结构复杂并且孔洞缺陷的位置无法确定，因此无法通过一种特定的工装实现在对该中介机匣的孔洞缺陷进行补焊操作的过程中防止其变形。
发明内容
本发明的目的是实现在对薄壁零件的缺陷部位进行补焊修复的过程中防止薄壁零件变形，该目的是通过以下技术方案实现的。
本发明提供一种用于在薄壁零件补焊修复过程中防止薄壁零件变形的方法，该方法包括：
S1：根据薄壁零件的缺陷部位的位置、形状、缺陷程度和所需要实施的补焊操作的焊接强度确定用于防变形的支撑筋的形状、数量、尺寸和布置位置；
S2:提供上述形状、尺寸和数量的多个支撑筋；
S3:通过焊接将所述支撑筋接合至所述布置位置；
S4:对所述缺陷部位进行补焊修复操作；
S5:对所述薄壁零件进行退火操作处理；
S6:对补焊修复操作的焊点进行打磨；
S7:拆除所述支撑筋并对所述支撑筋的焊点进行打磨。
优选地，使用与所述薄壁零件的材料相同的材料制成。
进一步地，所述缺陷部位所在的表面为曲面，提供两组支撑筋，其中一组支撑筋提供沿着缺陷部位所在的曲面的切向的支撑力，另外一组支撑筋提供沿着缺陷部位所在的曲面的法向的支撑力。
或者，所述缺陷部位所在的表面为平面，提供两组支撑筋，其中一组支撑筋提供平行于缺陷部位所在的平面的支撑力，另外一组支撑筋提供垂直于缺陷部位所在的平面的支撑力。
进一步地，所述缺陷部位所在的表面为圆弧面。
优选地，补焊修复操作的电流为20至90安培。
优选地，采用点焊将所述支撑筋焊接至所述布置位置。
进一步地，所述薄壁零件是中介机匣。
优选地，所述薄壁零件为钛合金零件。
优选地，步骤S5中对所述薄壁零件进行退火操作处理为在真空退火炉中在720℃～740℃的温度范围内进行2.5～3小时的去应力退火处理。
本发明的优点在于：
本发明能够根据具体的工艺需要以相对简单的操作实现对薄壁零件的形状和位置均不特定的缺陷部位进行补焊修复的过程中防止薄壁零件变形，而不需要加工出特定的工装以实现该目的，因此能够适应不同形状和尺寸的薄壁零件。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明实施方式的薄壁零件的未修复的缺陷部位以及布置在其周围的两组支撑筋；
图2示出了根据本发明实施方式的薄壁零件的已修复的缺陷部位。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
根据本发明的实施方式，提出一种用于在薄壁零件补焊修复过程中防止薄壁零件变形的方法，该方法包括：
S1：根据薄壁零件的缺陷部位的位置、形状、缺陷程度和所需要实施的补焊操作的焊接强度确定用于防变形的支撑筋的形状、数量、尺寸和布置位置；
S2:提供上述形状、尺寸和数量的多个支撑筋；
S3:通过焊接将所述支撑筋接合至所述布置位置；
S4:对所述缺陷部位进行补焊修复操作；
S5:对所述薄壁零件进行退火操作处理；
S6:对补焊修复操作的焊点进行打磨；
S7:拆除所述支撑筋并对所述支撑筋的焊点进行打磨。
根据本发明的实施例，所述薄壁零件是中介机匣，其例如为薄壁铸件，所述缺陷部位例如位于中介机匣的圆弧面上。相应地，该薄壁零件的材料是钛合金；在一种优选的实施方式中，支撑筋采用与薄壁零件的材料相同的钛合金材料制成，从而保证薄壁零件在增加了支撑筋后在整体上保持一致的结构强度。
如图1所示的本发明的优选的实施方式中，提供两组支撑筋，其中一组支撑筋沿着或大致沿着所述缺陷部位所在的表面的切向布置，根据该薄壁零件的结构和缺陷部位的位置，该组支撑筋优选地布置成与缺陷部位所在的表面的切向之间的夹角小于20度，更加优选地布置成与缺陷部位所在的表面的切向之间的夹角小于10度，最优选地布置成与缺陷部位所在的表面的切向平行，以提供沿着缺陷部位所在的曲面的切向的支撑力；另外一组支撑筋沿着或大致沿着所述缺陷部位所在的表面的法向布置，该组支撑筋优选地布置成与缺陷部位所在的表面的法向之间的夹角小于20度，更加优选地布置成与缺陷部位所在的表面的法向之间的夹角小于10度，最优选地布置成与缺陷部位所在的表面的法向平行，以提供沿着缺陷部位所在的曲面的法向的支撑力。例如在本实施例中，如图1所示，支撑筋的焊点位于中介机匣的铸造凸台上。其中，每组包括位于缺陷部位的两侧的至少两个支撑筋，并且每组中的各个支撑筋可以等间距地间隔开。
根据缺陷部位的位置、尺寸及缺陷的程度，并且结合其所在的表面的材料厚度，分区域地对相应的缺陷部位采用小电流补焊工艺进行修复处理，在本发明的一种优选的实施例中，补焊电流为20-90安培。
在本发明的一种优选的实施例中，采用点焊将所述支撑筋焊接至所述布置位置，相应地，如图1和图2所示，支撑筋的端部被加工成尖头状结构，以便实施点焊操作。
图2示出了实施了补焊修复操作后的缺陷部位，其中一部分支撑筋已经被拆除，如上文的方法步骤所述，在对薄壁零件进行了补焊修复操作后，需要对所述薄壁零件进行退火操作处理，在本发明的优选的实施例中，通过在真空退火炉中进行720℃～740℃的持续2.5至3小时的去应力退火处理，以消除焊接应力。
在本发明的实施例中，如图1和图2所示，支撑筋为两端呈尖头状的直条状件，然而需要理解的是，根据缺陷部位的位置以及相应地支撑筋布置的位置，支撑筋的形状可以设置成非直线形的，例如在两端成弯曲的拱形形状，或者两端焊点的位置不在同一平面的整体弯曲的形状。此外，上述实施例所述的缺陷部位所在的表面为圆弧面，然而本领域的技术人员应理解的是，缺陷部位所在的平面也可以是其他曲面或平面，相应地，两组支撑筋可以分别平行于缺陷部位所在的表面和垂直于缺陷部位所在的表面提供防变形的支撑力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于在薄壁零件补焊修复过程中防止薄壁零件变形的方法，其特征在于，该方法包括：
S1：根据所述薄壁零件的缺陷部位的位置、形状、缺陷程度和所需要实施的补焊操作的焊接强度确定用于防变形的支撑筋的形状、数量、尺寸和布置位置；
S2:提供上述形状、尺寸和数量的多个支撑筋；
S3:通过焊接将所述支撑筋接合至相应的布置位置；
S4:对所述缺陷部位进行补焊修复操作；
S5:对所述薄壁零件进行退火操作处理；
S6:对补焊修复操作的焊点进行打磨；
S7:拆除所述支撑筋并对所述支撑筋的焊点进行打磨。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支撑筋使用与所述薄壁零件的材料相同的材料制成。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缺陷部位所在的表面为曲面，提供两组支撑筋，其中一组支撑筋提供沿着缺陷部位所在的曲面的切向的支撑力，另外一组支撑筋提供沿着缺陷部位所在的曲面的法向的支撑力。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缺陷部位所在的表面为平面，提供两组支撑筋，其中一组支撑筋提供平行于缺陷部位所在的平面的支撑力，另外一组支撑筋提供垂直于缺陷部位所在的平面的支撑力。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述缺陷部位所在的表面为圆弧面。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，补焊修复操作的电流为20至90安培。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用点焊将所述支撑筋焊接至所述布置位置。
8.根据上述权利要求1至7中的任一项所述的方法，其特征在于，所述薄壁零件是中介机匣。
9.根据上述权利要求1至7中的任一项所述的方法，其特征在于，所述薄壁零件为钛合金零件。
10.根据上述权利要求1至7中的任一项所述的方法，其特征在于，步骤S5中对所述薄壁零件进行退火操作处理为在真空退火炉中在720℃～740℃的温度范围内进行2.5～3小时的去应力退火处理。
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