CN107570937B - 一种涡轮叶片惰性气体焊接定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涡轮叶片惰性气体焊接定位装置，包括依次设置在底座上的侧支座和支撑座，所述侧支座上设置有叶冠复杂型面的散热块，所述支撑座上设置有拟合叶片下缘板角度结构的V型槽，低压涡轮叶片设置在所述侧支座和支撑座之间，所述低压涡轮叶片的叶冠待焊接部与所述散热块贴合，所述低压涡轮叶片的下缘板及榫头部设置在所述V型槽内。本发明定位装置使用时操作方便，焊接需要叶盆、叶背更换时，只需将叶片叶盆、叶背反转装夹；零件焊接效果好，结构紧凑，制造成本低，特别适用于结构相似的系列型叶片焊接。
Description
技术领域
本发明属于惰性气体焊接技术领域，具体涉及一种用于航空发动机低压涡轮叶片惰性气体焊接定位装置。
背景技术
航空发动机涡轮叶片因其特殊的工作环境，要求具有良好的耐磨、耐腐蚀和耐高温等性能，而堆焊技术是提高零部件机械加工表面性能的重要途径之一，越来越多地应用于零件的表面改性工艺。
涡轮工作叶片可以采用熔焊方法对叶片叶尖、锯齿冠磨损进行修复，也可以进行叶冠的表面改性处理。现阶段，几乎所有的低压涡轮叶片都会在叶冠部位增加硬质合金堆焊形成的防震凸肩，而且堆焊层厚度在2mm以上。目前焊接时，零件自然摆放在工作台上，焊接部位与零件自然摆放位置存在夹角，焊接可操作性差；瞬时高温产生热量无法快速的释放出去，热量在零件焊接部位周围聚集，形成较大面积热影响区，且出现表面氧化现象，焊接完成后容易出现焊接裂纹，影响零件加工质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种涡轮叶片惰性气体焊接定位装置，零件焊接时迅速将热量传出去，降低焊接热量对零件的影响，提高零件焊接质量。
本发明采用以下技术方案：
一种涡轮叶片惰性气体焊接定位装置，包括依次设置在底座上的侧支座和支撑座，所述侧支座上设置有叶冠复杂型面的散热块，所述支撑座上设置有拟合叶片下缘板角度结构的V型槽，低压涡轮叶片设置在所述侧支座和支撑座之间，所述低压涡轮叶片的叶冠待焊接部与所述散热块贴合，所述低压涡轮叶片的下缘板及榫头部设置在所述V型槽内。
进一步的，所述散热块上还设置有能够进行180°翻转的保护片，所述保护片用于搭放在所述低压涡轮叶片的叶身与上缘板转接处。
进一步的，所述保护片采用插销方式与所述散热块连接。
进一步的，在所述散热块和保护片之间设置有用于和所述低压涡轮叶片的叶身部位贴合的定位片。
进一步的，所述定位片为五角星结构，通过第二连接螺钉与所述散热块连接。
进一步的，所述侧支座和底座采用焊接方式固定，所述支撑座和底座通过第二连接螺钉连接固定。
进一步的，沿所述底座纵向设置有至少一组螺纹孔，用于前后调节所述支撑座与侧支座之间的距离。
进一步的，所述侧支座和散热块通过第一连接螺钉连接。
进一步的，所述散热块采用紫铜材质制成。
进一步的，V型槽的开口角度为75°，包括长边和短边，长边与支撑座一侧的夹角为15°，长边和短边与支撑座两侧的连接处均设置有半圆形凸起。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明涡轮叶片惰性气体焊接定位装置包括依次设置在底座上的侧支座和支撑座，侧支座上设置有叶冠复杂型面的散热块，支撑座上设置有拟合叶片下缘板角度结构的V型槽，低压涡轮叶片设置在侧支座和支撑座之间，低压涡轮叶片的叶冠待焊接部位置于散热块中，低压涡轮叶片的下缘板及榫头部位放于支撑座上，依靠拟合叶片下缘板角度结构进行贴合，使零件缘板面与紫铜夹具接触面积尽可能大，以此提高热传导效率。
进一步的，设置有能够进行180°翻转的保护片，用于搭放在低压涡轮叶片的叶身与上缘板转接处，且采用插销方式连接，便于拆卸使用，并起到保护作用。
进一步的，散热块和保护片之间设置有用于和所述低压涡轮叶片的叶身部位贴合的定位片，采用五角星结构有效提高加工精度。
进一步的，沿底座纵向设置有至少一组螺纹孔，用于前后调节支撑座与侧支座之间的距离，增加了五个级别零件的通用性。
进一步的，散热块采用紫铜材质制成，传热快。
综上所述，本发明定位装置使用时操作方便，焊接需要叶盆、叶背更换时，只需将叶片叶盆、叶背反转装夹；零件焊接效果好，结构紧凑，制造成本低，特别适用于结构相似的系列型叶片焊接。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明定位装置左视图；
图3为本发明支撑座侧视图。
其中：1.第一连接螺钉；2.侧支座；3.散热块；4.定位片；5.保护片；6.底座；7.支撑座；8.第二连接螺钉；9.低压涡轮叶片。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种涡轮叶片惰性气体焊接定位装置，为了便于零件焊接时迅速将热量传出去，工装采用紫铜材料制造。将涡轮叶片榫头固定在定位块上，待焊接部位放在紫铜制成的带有叶冠复杂型面的散热块3上，零件装夹后可保证叶冠部位与散热块3充分接触，这样，在焊接过程中有利于热量通过热传导迅速被吸收到散热块中，对零件焊接部位形成保护。
请参阅图1，本发明公开了一种涡轮叶片惰性气体焊接定位装置，包括底座6、侧支座2和支撑座7，侧支座2设置在底座6的一端，支撑座7对应设置在底座6的另一端，在侧支座2上设置有呈叶冠复杂型面结构的散热块3，在支撑座7上设置有用于拟合叶片下缘板角度结构的V型槽，通过叶冠复杂型面结构和V型槽将低压涡轮叶片9设置在侧支座2和支撑座7之间，使低压涡轮叶片9的叶冠待焊接部位侧面与所述散热块3贴合，低压涡轮叶片9的下缘板及榫头部分放置在所述V型槽内。
在散热块3上还设置有保护片5，所述保护片5采用插销方式与所述散热块3连接，能够进行180°翻转，用于搭放于所述低压涡轮叶片9的叶身与上缘板转接处。
请参阅图2，在散热块3和保护片5之间设置有五角星结构的定位片4，定位片4通过第二连接螺钉8与散热块3连接，用于和低压涡轮叶片9的叶身部位贴合进行定位。
侧支座2和底座6之间采用焊接方式进行固定；
侧支座2和散热块3之间通过第一连接螺钉1紧固连接。
请参阅图3，支撑座7和底座6通过第二连接螺钉8连接固定。
支撑座7的宽度为50mm，在支撑座7的顶部开有拟合叶片下缘板角度结构的V型槽，V型槽的长边与支撑座一侧的夹角为15°，所述支撑座一侧的高度为70mm，V型槽的开口角度为75°，V型槽的短边与支撑座另一侧连接，所述支撑座另一侧的高度为40mm，V型槽长边和短边与支撑座的连接处均设置有半径6mm的半圆形凸起。
考虑五个级别零件的通用性，底座6上预留有三个螺纹孔位置，用于前后调节支撑座7的安装位置。
当加工不同级别零件时松开第一连接螺钉1，将侧支座2旋转至标记该零件号位置，用第一连接螺钉1将其固定，再按照以上步骤装夹零件进行堆焊。
某型发动机低压涡轮工作叶片锯齿啮合面耐磨合金堆焊，焊接过程将零件放在夹具上，装夹步骤如下：
在安装低压涡轮叶片9之前，先将保护片5翻转至夹具外侧；然后将低压涡轮叶片9的叶冠待焊接部位放置于散热块3中，使定位片4与低压涡轮叶片9的叶身部位贴合，翻转保护片5搭放于低压涡轮叶片9的叶身与上缘板转接处；
将低压涡轮叶片9的下缘板及榫头部位放于支撑座7上，依靠拟合叶片下缘板角度结构进行贴合，使零件缘板面与紫铜夹具接触面积尽可能大，以此提高热传导效率；
装夹完成后方可实施焊接操作。
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 (5)
1.一种涡轮叶片惰性气体焊接定位装置，其特征在于，包括依次设置在底座(6)上的侧支座(2)和支撑座(7)，所述侧支座(2)上设置有叶冠复杂型面的散热块(3)，散热块(3)采用紫铜材质制成，所述支撑座(7)上设置有拟合叶片下缘板角度结构的V型槽，低压涡轮叶片(9)设置在所述侧支座(2)和支撑座(7)之间，所述低压涡轮叶片(9)的叶冠待焊接部与所述散热块(3)贴合，所述低压涡轮叶片(9)的下缘板及榫头部设置在所述V型槽内；
所述散热块(3)上还设置有能够进行180°翻转的保护片(5)，所述保护片(5)用于搭放在所述低压涡轮叶片(9)的叶身与上缘板转接处，在所述散热块(3)和保护片(5)之间设置有用于和所述低压涡轮叶片(9)的叶身部位贴合的定位片(4)，所述定位片(4)为五角星结构；
所述V型槽的开口角度为75°，包括长边和短边，长边与支撑座一侧的夹角为15°，长边和短边与支撑座两侧的连接处均设置有半圆形凸起。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片惰性气体焊接定位装置，其特征在于，所述保护片(5)采用插销方式与所述散热块(3)连接。
3.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片惰性气体焊接定位装置，其特征在于，所述侧支座(2)和底座(6)采用焊接方式固定，所述支撑座(7)和底座(6)通过第二连接螺钉(8)连接固定。
4.根据权利要求3所述的一种涡轮叶片惰性气体焊接定位装置，其特征在于，沿所述底座(6)纵向设置有至少一组螺纹孔，用于前后调节所述支撑座(7)与侧支座(2)之间的距离。
5.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片惰性气体焊接定位装置，其特征在于，所述侧支座(2)和散热块(3)通过第一连接螺钉(1)连接。
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