CN113732116A - 一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于直升机发动机支架焊接领域，具体为一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法。采用火焰加热的方法校正发动机支架焊接件的焊接变形，即利用热胀冷缩的原理使发动机支架焊接件符合检验夹具要求，从而满足后续机加的加工要求。通过环形焊接过程中变形特点和发动机支架结构特点的研究，结合加热方向对校形方向的影响，总结出一套高效的校形方法：校形基准——整体校形——局部校形，在保证校形次数的前提下，大大提高了校形的合格率和校形效率。

Description

一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法
技术领域
本发明属于直升机发动机支架焊接领域，具体为一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法。
背景技术
Z8BC/Z8C/Z18型机发动机支架焊接件是直升机动力平台的关键零件，主要用于固定连接飞机发动机和机身，起着固定支撑飞机发动机的作用。发动机支架焊接件由球形接头、管子、单叉接头焊接而成，由于焊接是不均匀加热过程，热源只集中在焊接部位，且以一定速度向前移动，局部受热金属的膨胀能引起整个焊件发生平面内或平面外的各种形态的变形，所以上发动机支架焊接件焊接后的校形尤为重要。发动机支架焊接件校形采用热校形，加热温度600℃—650℃(加热位置呈樱红色)，局部温度不应高于800℃(加热位置呈深红色)，由于没有一套合理的热校形方法，操作工热校形时只能凭借经验，热校形效率很低，且容易出现校形不符合检验夹具的要求而导致产品报废。其中：1：球形接头，2：管子，3：单叉接头。
发明内容
本发明主要采用火焰加热的方法校正发动机支架焊接件的焊接变形，即利用热胀冷缩的原理使发动机支架焊接件符合检验夹具要求，从而满足后续机加的加工要求。
技术方案
一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法，包含以下步骤：
一、校形基准：校形上方的两个球形接头1和管子2的焊接组件，使两个球形接头1上平面的平面度≤0.5mm、侧边的直线度≤0.5mm；
二、整体校形：在夹具上保持上方两个球形接头1贴胎夹紧，找出下方五个支脚变形较小的一个支脚，插入销钉固定，观察其他四个支脚的变形方向并做上记号，然后使用外力将四个支脚的孔与夹具上的孔对齐并将插上销钉，用F夹固定，对四个支脚靠近球形接头1一端的焊缝处进行加热一周，加温范围尽量在焊缝边缘。如果变形大可加热范围大点，等15-20min自然冷却以后取下F夹，检查五条支脚的孔是否能插入销钉；
三、局部校形：
1)、如果有个别支脚的孔不能插入销钉，需要按变形的相反方向施加外力，加热位置在该支脚靠近球形接头1一端的焊缝边缘处，加热方向与变形方向相同；2)、如果有个别支脚底面吊起，那么重新把五个支脚用F夹夹上，对其余4个支脚靠近球形接头1一端的焊缝边缘处加温一周；3)、在如果有直线度要求的三条支脚平面度符合要求，但有一条支脚的销钉无法插入，加热区域为该条支脚靠近单叉接头3一端的焊缝边缘处，加热位置与变形方向相反，加热方向与变形方向相同。
所述加热温度600℃—800℃。
当热校形加热完成后，进行回火处理。
所述回火温度为550℃。
所述零件后端三个支脚的平面度≤1mm。若大于1mm，则零件不合格。
球形接头上平面与夹具间的间隙≤0.8mm。则零件不合格。
单叉接头下平面与夹具间的间隙≤0.8mm。则零件不合格。
所述销钉为台阶销，直径为4.5mm和4mm。
单叉接头的中心孔与夹具的定位孔的同轴度≤0.75mm。
技术效果
通过环形焊接过程中变形特点和发动机支架结构特点的研究，结合加热方向对校形方向的影响，总结出一套高效的校形方法：校形基准——整体校形——局部校形，在保证校形次数的前提下，大大提高了校形的合格率和校形效率。
附图说明
图1为发动机支架焊接件示意图；
图2为加热方向与校形方向的关系示意图；
图3为校形基准示意图；
图4为整体校形示意图；
图5为局部校形示例1示意图；
图6为局部校形示例2示意图；
图7为局部校形示例3示意图；
其中、1：球形接头，2：管子，3：单叉接头。
具体实施方式
下面我们结合附图1-7对本发明做出进一步的说明：
一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法，加热温度600℃—650℃(加热位置呈樱红色)，局部温度不应高于800℃(加热位置呈深红色，超过800℃后对材料性能影响较大)，其特征是包含以下步骤：
一、校形基准：校形上方的两个球形接头1和管子2的焊接组件，使两个球形接头1上平面的平面度≤0.5mm、侧边的直线度≤0.5mm(如图2、3所示)；
二、整体校形：在夹具上保持上方两个球形接头1贴胎夹紧，找出下方五个支脚变形较小的一个支脚，插入销钉固定，观察其他四个支脚的变形方向并做上记号，然后使用外力将四个支脚的孔与夹具上的孔对齐并将插上销钉，用F夹固定，对四个支脚靠近球形接头1一端的焊缝处进行加热一周，加温范围尽量在焊缝边缘(如图所示，黑色区域为加热位置)。如果变形大可加热范围大点，等15-20min自然冷却以后取下F夹，检查五条支脚的孔是否能插入销钉(如图4所示)；
三、局部校形：1、如果有个别支脚的孔不能插入销钉，需要按变形的相反方向施加外力，加热位置在该支脚靠近球形接头1一端的焊缝边缘处，加热方向与变形方向相同(如图5所示)；2、如果有个别支脚底面吊起，那么重新把五个支脚用F夹夹上，对其余4个支脚靠近球形接头1一端的焊缝边缘处加温一周(如图6所示)；3、在如果有直线度要求的三条支脚平面度符合要求，但有一条支脚的销钉无法插入，加热区域为该条支脚靠近单叉接头3一端的焊缝边缘处，加热位置与变形方向相反，加热方向与变形方向相同(如图7所示)。
所述加热温度600℃—800℃,超过800℃后对材料性能影响较大。在上述温度下，加热位置呈樱红色。
当热校形加热完成后，进行回火处理。所述回火温度为550℃。
所述零件后端三个支脚的平面度≤1mm。若大于1mm，则零件不合格。
球形接头上平面与夹具间的间隙≤0.8mm。则零件不合格。
单叉接头下平面与夹具间的间隙≤0.8mm。则零件不合格。
所述销钉为台阶销，直径为4.5mm和4mm。比较常规的台阶销使用规格。
单叉接头的中心孔与夹具的定位孔的同轴度≤0.75mm。同轴度越高才能更好的保证焊接后支架整体效果。
通过环形焊接过程中变形特点和发动机支架结构特点的研究，结合加热方向对校形方向的影响，总结出一套高效的校形方法：校形基准——整体校形——局部校形，在保证校形次数的前提下，大大提高了校形的合格率和校形效率，其中：a：焊缝，b：加热位置和方向，c：变形方向，d：加热位置，e：可插入销钉的支脚，f：加热位置和方向，g：变形方向，h：加热位置，i：吊起的支脚，j：加热位置和方向，k：变形方向。

Claims (8)

1.一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法，其特征在于，包含以下步骤：
一、校形基准：校形上方的两个球形接头(1)和管子(2)的焊接组件，使两个球形接头(1)上平面的平面度≤0.5mm、侧边的直线度≤0.5mm；
二、整体校形：在夹具上保持上方两个球形接头(1)贴胎夹紧，找出下方五个支脚变形较小的一个支脚，插入销钉固定，观察其他四个支脚的变形方向并做上记号，然后使用外力将四个支脚的孔与夹具上的孔对齐并将插上销钉，用F夹固定，对四个支脚靠近球形接头(1)一端的焊缝处进行加热一周，加温范围尽量在焊缝边缘；若变形大可加热范围大点，等15-20min自然冷却以后取下F夹，检查五条支脚的孔是否能插入销钉；
三、局部校形：
1)如果有个别支脚的孔不能插入销钉，需要按变形的相反方向施加外力，加热位置在该支脚靠近球形接头(1)一端的焊缝边缘处，加热方向与变形方向相同；
2)如果有个别支脚底面吊起，那么重新把五个支脚用F夹夹上，对其余4个支脚靠近球形接头(1)一端的焊缝边缘处加温一周；
3)在如果有直线度要求的三条支脚平面度符合要求，但有一条支脚的销钉无法插入，加热区域为该条支脚靠近单叉接头(3)一端的焊缝边缘处，加热位置与变形方向相反，加热方向与变形方向相同。
2.根据权利要求1所述的一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法，其特征在于，所述加热温度600℃—800℃。
3.根据权利要求1所述的一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法，其特征在于，当热校形加热完成后，进行回火处理。
4.根据权利要求3所述的一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法，其特征在于，所述回火温度为550℃。
5.根据权利要求1所述的一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法，其特征在于，零件后端的三个支脚的平面度≤1mm。
6.根据权利要求1所述的一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法，其特征在于，球形接头(1)上平面与夹具间的间隙≤0.8mm，单叉接头(3)下平面与夹具间的间隙≤0.8mm。
7.根据权利要求1所述的一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法，其特征在于，所述销钉为台阶销，直径为4.5mm和4mm。
8.根据权利要求1所述的一种直升机发动机支架焊接件热校形工艺方法，其特征在于，单叉接头(3)的中心孔与夹具的定位孔的同轴度≤0.75mm。
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