CN114029536A - 一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的夹具及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的夹具及方法，属于燃气轮机发动机修理领域，夹具包括基础底板、定位单元、压紧单元和辅助调节支撑单元；定位单元、压紧单元和辅助调节支撑单元相互配合，将火焰筒根据其组件状态，重新设计定位和压紧，解决了无专用工装可用的问题。该方法是在燃气发生器火焰筒修理，采用夹具定位，利用数控机床特性，对每件火焰筒套圈凸台堆焊前铣加工时，记录套圈凸台一侧对刀坐标值，火焰筒套圈凸台进行铣加工、堆焊、局部消除应力后，按对每件火焰筒套圈凸台侧面对刀坐标值，加工火焰筒套圈凸台侧面，至所记录的对应数控机床坐标值，该方法具有方案经济可靠、实用，可操作性好、完成产品质量稳定的优点。
Description
技术领域
本发明属于燃气轮机发动机修理领域，具体涉及一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的夹具及方法。
背景技术
该某燃气轮机发动机管状钣焊火焰筒结构为分段迭加组合焊接件，由火焰筒头部组件、火焰筒中间锥筒组件和燃气导管组件三部分组成。该火焰筒燃气导管组件末端零件套圈为精密铸造扇形件，该套圈材料为10Cr30Ni50WMoAlTiNb高温合金材料，套圈上设计有一凸台，在零件状态时，铣加工保证最终设计图尺寸：宽20-0.11 -0.24mm，有效深度7mm，凸台中心相对套圈中心对称度0.2mm。火焰筒装配焊接组合时，利用该套圈凸台做角向定位，不再进行加工。火焰筒在总装时，该火焰筒套圈凸台与涡轮1级导向器连接板上的“U”形槽配合，起定位火焰筒角向作用。火焰筒是燃气发生器中容热强度最大的一个部件,工况复杂，是燃汽轮机大修必修件之一。火焰筒大修故障种类多、故障发生部位多变。某台燃气发生器火焰筒大修故障为16件火焰筒套圈凸台两侧磨损，设计要求套圈凸台两侧各堆焊1mm厚度Co60Cr30W5司太立合金，堆焊层硬度应≥40HR，并按原设计图凸台宽20-0.11 -0.24mm，有效深度7mm，凸台中心相对套圈中心对称度0.2mm。加工到位，保证组件装配。
该修理方案最大的技术难题是在火焰筒组件状态下，火焰筒套圈零件原有的专用工装无法使用，需依据组件的结构特征，重新设计定位、夹紧方式方法，铣加工套圈凸台两侧堆焊层，保证设计图要求。受火焰筒结构影响，该套圈凸台堆焊后，只能进行局部消除应力处理；火焰筒内、外表面涂有高温搪瓷涂层，铣床夹具装夹时，应考虑火焰筒内、外表面涂高温搪瓷涂层不能受冲击而产生高温搪瓷局部脱落；火焰筒总高达531.5mm，壁薄，刚性差，需考虑防振措施；因该修理故障发生概率极小，属于首次修理技术，也无专用工装可用。常规修理方法，设计制造一套带对刀块的专用铣床夹具，以火焰筒套圈外形和火焰筒头部内孔定位，但专用工装结构复杂，外形轮廓尺寸大，制造费用高，设计制造周期长，不能满足燃气发生器修理周期要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的夹具及方法，以解决现有技术中无专用工装进行火焰筒组件的修理，常规修理方法专用工装结构复杂，外形轮廓尺寸大，制造费用高，设计制造周期长，不能满足燃气发生器修理周期要求的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开的一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的夹具，包括：基础底板、定位单元、压紧单元和辅助调节支撑单元；定位单元、压紧单元和辅助调节支撑单元均设置在基础底板上；定位单元用于定位火焰筒的燃气导管组件一端，压紧单元用于压紧火焰筒燃气导管组件一端的小圆弧面及斜侧面的内侧和火焰筒中间锥筒组件，辅助调节支撑单元用于支撑火焰筒中间锥筒组件；
所述定位单元包括半圆定位柱和圆弧定位件，半圆定位柱和圆弧定位件均设置在基础底板上，圆弧定位件用于定位火焰筒的小圆弧面，半圆定位柱用于火焰筒的斜侧面定位；
所述压紧单元包括：长压板、第三螺杆、双头压板和若干长螺杆；双头压板固定在第三螺杆上，用于压紧小圆弧面及斜侧面，若干长螺杆设置在基础底板上，长压板固定在若干长螺杆上。
优选地，所述辅助调节支撑单元包括内螺纹套、第一螺母、第一螺杆和第二螺杆；第一螺杆和第二螺杆均设置在基础底板上，内螺纹套设置在第一螺杆上，第一螺杆通过第一螺母固定在基础底板上。
优选地，所述基础底板上均布用于安装螺杆的凹槽。
优选地，所述压紧单元还包括可调螺杆和第二螺母，双头压板一端固定在可调螺杆上，中间部位通过第二螺母固定在第三螺杆上。
本发明还公开了一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的方法，使用上述夹具，并包括以下步骤：
步骤1：夹具固定在铣床上，采用夹具定位、夹紧火焰筒套圈；
步骤2：用铣刀与火焰筒套圈凸台上需堆焊的侧面对刀，并记录刀具的Y方向坐标值；
步骤3：将火焰筒套圈凸台一侧铣削去除1mm，铣后保证凸台宽：19-0.2mm, 深度：7-0.5mm；
步骤4：将火焰筒套圈凸台另一侧铣削去除1mm，铣后保证凸台宽：18-0.3mm, 深度：7-0.5mm；
步骤5：加工火焰筒套圈凸台两侧后，不拆卸夹具，使其保持原始状态；
步骤6：将与火焰筒套圈同材质、同状态的试块上、下面铣削见光；
步骤7：在试块一侧的见光面上堆焊Co60Cr30W5司太立合金片，堆焊高度 2mm；
步骤8：铣削去除试块堆焊层1mm；
步骤9：检查堆焊层硬度；
步骤10：试块堆焊层硬度合格后，按合格试块的堆焊参数堆焊火焰筒套圈凸台两侧，堆焊高度各2mm；
步骤11：对火焰筒套圈凸台进行局部消除焊接应力处理；
步骤12：火焰筒套圈按原记录依次重新按步骤1装夹火焰筒套圈；
步骤13：按步骤2所记录的对应火焰筒套圈凸台刀具对刀的Y方向坐标值，铣火焰筒套圈凸台该侧堆焊层至所记录的Y方向坐标值，保证铣后深度为7-0.5mm；
步骤14：铣火焰筒套圈凸台另一侧堆焊层，保证铣后尺寸：凸台宽为 20-0.11 - 0.24mm，有效深度7mm，凸台中心相对套圈中心对称度0.2mm；
步骤15：用测具检查凸台中心相对套圈中心对称度0.2mm是否合格；
步骤16：去除火焰筒套圈凸台铣加工毛刺。
优选地，步骤1中，夹具在铣床上定位压紧，其跳动不大于0.025mm，且夹具的定位单元对火焰筒套圈端面、小圆弧面和斜侧面进行定位，辅助调节支撑单元在火焰筒前端部位腹部进行活动辅助支撑，压紧单元对小圆弧面内侧、斜侧面内侧及火焰筒前端部位进行压紧，辅助调节支撑单元、压紧单元与火焰筒筒身接触面之间垫5mm～10mm的橡胶皮。
优选地，步骤3、步骤4、步骤13和步骤14中，分0.5mm、0.35mm、0.15mm 三次铣削深度进给，主轴转速：720r/min，走刀量：粗加工0.03mm/r、精加工 0.015mm/r。
优选地，步骤7中的焊接参数为：氩弧焊机：ID-3000IP；Co60Cr30W5司太立合金片剪切的1mm×1.5mm焊丝；焊接电流：55A；递增时间：2s；衰减时间： 4s；喷嘴直径：φ12mm；氩气流量：12L/min；导前时间：1s；滞后时间：8s。
优选地，步骤9中堆焊层硬度≥40HRC为合格。
优选地，步骤11中消除焊接应力处理的温度：650℃±10℃，保温时间：60～ 70分钟，空冷。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开的一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的夹具，包括基础底板、定位单元、压紧单元和辅助调节支撑单元；定位单元、压紧单元和辅助调节支撑单元相互配合，将火焰筒根据其组件状态，重新设计定位、压紧和辅助调节支撑，解决了无专用工装可用的问题，采用半圆定位柱和圆弧定位件定位火焰筒的小圆弧面和斜侧面，配合双头压板的压力，将火焰筒的燃气导管组件一端定位压紧，长压板和若干长螺杆配合，压紧火焰筒的中间锥筒组件部分，实现火焰筒根据其组件状态进行压紧定位的功能，且该夹具结构设计巧妙，经济性好，可操作性强，产品质量稳定。
进一步地，辅助调节支撑单元中的第一螺杆和第二螺杆相互配合进行活动辅助支撑，内螺纹套设置在第一螺杆上，可以根据火焰筒组件实际工况调节支撑高度。
进一步地，基础底板上均布用于安装螺杆的凹槽，有利于根据火焰筒组件实际工况调节各部件的位置，结构设计灵活性高，提高了夹具的适用性。
进一步地，压紧单元中的可调螺杆，可根据火焰筒组件实际工况调节其高度，提高了夹具的适用性。
本发明还公开了一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的方法，配合加工火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的夹具，铣加工套圈凸台两侧堆焊层，保证设计图要求，且存在受火焰筒结构影响，该套圈凸台堆焊后，只能进行局部消除应力处理；火焰筒外表面高温搪瓷涂层易受冲击而产生高温搪瓷局部脱落的风险，采取利用夹具以火焰筒套圈定位找芯，辅助支撑火焰筒前端，利用刀具在三坐标机床上，直接与凸台侧面对刀，记录坐标值，凸台堆焊后，按此对应坐标值加工的措施，代替专用工装对刀块的功能；并采取试块试验焊接参数、局部消除应力、合适的加工参数等措施，解决了无专用工装可用的问题，并保证了产品质量和修理周期；该工艺方法新颖，工艺效果好。
进一步地，辅助调节支撑单元、压紧单元与火焰筒筒身接触面之间垫5mm～ 10mm的橡胶皮，起防振防止冲击火焰筒外表的高温搪瓷涂层作用。
附图说明
图1为本发明的火焰筒组件结构图；
图2为本发明的火焰筒组合夹具定位原理主视图；
图3为本发明的火焰筒组合夹具定位原理侧视图；
图4是测具示意图,其中，(A)是测具主视示意图，(B)是测具俯视示意图。
其中：1-基础底板；2-内螺纹套；3-第一螺母；4-第一螺杆；5-长螺杆；6- 第二螺杆；7-半圆定位柱；8-第三螺杆；9-可调螺杆；10-双头压板；11-第二螺母； 12-长压板；13-圆弧定位件；14-小圆弧面；15-斜侧面；16-套圈端面；17-头部组件；18-中间锥筒组件；19-燃气导管组件；20-底座；21-支柱；22-定位销；23- 第一定位块；24-第二定位块；25-圆柱销；26-第一螺钉；27-第二螺钉。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1是火焰筒组件结构图，该火焰筒从结构上可分为火焰筒的头部组件 17、中间锥筒组件18和燃气导管组件19三部分组成，如图所示，从左至右依次为火焰筒的头部组件17、中间锥筒组件18和燃气导管组件19。
参见图2、图3，是本发明的火焰筒组合夹具定位原理图，由图可知，采取火焰筒套圈端面16、小圆弧面14、斜侧面15定位，并选火焰筒筒身前半部腹部适当位置进行活动辅助支撑；压紧部位选取火焰筒套圈的小圆弧面14内侧及斜侧面15内侧。加工火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的夹具包括：基础底板1、定位单元、压紧单元和辅助调节支撑单元；定位单元、压紧单元和辅助调节支撑单元均设置在基础底板1上；定位单元用于定位火焰筒的燃气导管组件19一端，压紧单元用于压紧火焰筒燃气导管组件19一端的小圆弧面14及斜侧面15的内侧和火焰筒中间锥筒组件18，辅助调节支撑单元用于支撑火焰筒中间锥筒组件18；
所述定位单元包括半圆定位柱7和圆弧定位件13，半圆定位柱7和圆弧定位件13均设置在基础底板1上，圆弧定位件13用于定位火焰筒的小圆弧面14，半圆定位柱7用于火焰筒的斜侧面15定位；
所述压紧单元包括：长压板12、第三螺杆8、双头压板10、可调螺杆9、第二螺母11和若干长螺杆5；双头压板10一端固定在可调螺杆9上，中间部位通过第二螺母11固定在第三螺杆8上用于压紧小圆弧面14及斜侧面15，若干长螺杆5设置在基础底板1上，长压板12固定在若干长螺杆5上；
所述辅助调节支撑单元包括内螺纹套2、第一螺母3、第一螺杆4和第二螺杆6；第一螺杆4和第二螺杆6均设置在基础底板1上，内螺纹套2设置在第一螺杆4上，第一螺杆4通过第一螺母3固定在基础底板1上。
进一步地，所述基础底板1上均布用于安装螺杆的凹槽。
参见图4是测具示意图，该测具仅用于检测火焰筒套圈凸台中心相对套圈中心对称度0.2mm。利用火焰筒头部旋流器内孔中心与火焰筒套圈中心组成的公共中心线定位，以火焰筒套圈底平面作为高度方向定位基准，以火焰筒套圈两扇形斜侧面15、小圆弧面14定位，将火焰筒套圈限制在理论位置上，将火焰筒装入测具，若火焰筒套圈凸台能进入测具的U型测量槽内，则火焰筒凸台中心相对套圈中心对称度0.2mm合格，否则，不合格。
本发明公开的一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的方法，其步骤为：
步骤1：以火焰筒套圈端面16、小圆弧面15、斜侧面14定位，并选火焰筒筒身前半部腹部适当位置进行活动辅助支撑；压紧部位选取火焰筒套圈小圆弧面 15内侧及斜侧面14内侧。详见见图3所示。
步骤2：按图、图3的定位夹紧方案，进行组合夹具。
步骤3：将夹具在三坐标机床上定位压紧，压紧前，找正夹具正面与侧面的基准面，跳动不大于0.025mm。
步骤4：将待修理的火焰筒安装并定位压紧在夹具上，定位压紧前，应先调整火焰筒中间锥筒组件18下面的辅助调节支撑单元，火焰筒中间锥筒组件18下面与辅助调节支撑单元的螺钉面之间垫5mm的橡胶皮，调整至火焰筒套圈端面 16、小圆弧面14与夹具的定位单元无间隙贴紧，再用压板或卡兰压紧火焰筒套圈端面16、小圆弧面14、侧面与夹具的定位面；然后在火焰筒中间锥筒组件18 的压紧面上，垫上5mm～10mm的橡胶皮，减震，且可以防止压紧时，火焰筒筒身上的高温搪瓷涂层脱落，最后压紧火焰筒中间锥筒组件18。
步骤5：用直径φ6mm的硬质合金铣刀，与火焰筒套圈凸台需堆焊的侧面对刀，铣刀高点刚刚刮上火焰筒套圈上凸台需堆焊的侧面高点时，即出现局部亮点，记录每件火焰筒此时刀具的Y方向坐标值，如Y1:-265.72。
步骤6：将火焰筒套圈上凸台一侧铣削去除1mm，分0.5、0.35、0.15mm三次铣削深度进给，主轴转速：720r/min，走刀量：粗加工0.03mm/r、精加工0.015mm/r。铣后保证凸台宽：19-0.2mm,深度：7-0.5mm。
步骤7：铣火焰筒套圈上凸台另一侧，分0.5、0.35、0.15mm三次铣削深度进给，主轴转速：720r/min，走刀量：粗加工0.03mm/r、精加工0.015mm/r。铣后保证凸台宽：18-0.3mm,深度：7-0.5mm。
步骤8：加工火焰筒套圈凸台两侧后，在设备上的夹具不能拆卸，保持原始状态。
步骤9：将与火焰筒套圈同材质即10Cr30Ni50WMoAlTiNb高温合金，同状态80mm×30mm×25mm的试块上、下面铣削见光。
步骤10：在试块一侧的见光面上堆焊Co60Cr30W5司太立合金片，堆焊高度2mm,焊接参数：氩弧焊机：ID-3000IP；Co60Cr30W5司太立合金片剪切的1mm ×1.5mm焊丝；焊接电流：55A；递增时间：2s；衰减时间：4s；喷嘴直径：φ 12mm；氩气流量：12L/min；导前时间：1s；滞后时间：8s。
步骤11：铣削去除试块堆焊层1mm。
步骤12：检查堆焊层硬度应≥40HRC,试块堆焊层硬度合格后，方可正式按合格试块的堆焊参数进行堆焊零件。
步骤13：堆焊火焰筒套圈凸台两侧，堆焊高度各2mm，堆焊参数按合格试块的堆焊参数。
步骤14：对火焰筒套圈凸台进行局部消除焊接应力处理：温度：650℃±10℃，保温时间：60～70分钟，空冷。
步骤15：火焰筒按原记录依次重新按步骤4装夹火焰筒。
步骤16：按步骤5所记录的对应火焰筒套圈凸台刀具对刀的Y方向坐标值，如Y1:-265.72记录，铣火焰筒套圈凸台该侧堆焊层至所记录的Y方向坐标值，分 0.5、0.35、0.15mm三次铣削深度进给，主轴转速：720r/min，走刀量：粗加工 0.02mm/r、精加工0.01mm/r。铣后保证深度：7-0.5mm。
步骤17：铣火焰筒套圈凸台另一侧堆焊层，分0.5、0.35、0.15mm三次铣削深度进给，主轴转速：720r/min，走刀量：粗加工0.02mm/r、精加工0.01mm/r。铣后保证尺寸：凸台宽：20-0.11 -0.24mm，有效深度7mm，凸台中心相对套圈中心对称度0.2mm。
步骤18：用测具检查凸台中心相对套圈中心对称度0.2mm是否合格。
步骤19：去除火焰筒套圈凸台铣加工毛刺。
采取简易的组合夹具，利用刀具在三坐标机床上，直接与凸台侧面对刀，记录坐标值的方法，取代专用工装对刀块的功能；并采取试块试验焊接参数、局部消除应力、合适的加工参数等措施，解决了燃气轮机发动机火焰筒偶发故障的修理，保证了产品质量和修理周期。该工艺方法新颖，夹具结构设计巧妙，经济性好，可操作性强，产品质量稳定，具有工艺性好、夹具结构简便、实用，可操作性好的优点。
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 (10)
1.一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的夹具，其特征在于，包括：基础底板(1)、定位单元、压紧单元和辅助调节支撑单元；定位单元、压紧单元和辅助调节支撑单元均设置在基础底板(1)上；
所述定位单元包括半圆定位柱(7)和圆弧定位件(13)，半圆定位柱(7)和圆弧定位件(13)均设置在基础底板(1)上，圆弧定位件(13)用于定位火焰筒的小圆弧面(14)，半圆定位柱(7)用于火焰筒燃气导管组件(19)上的斜侧面(15)定位；
所述压紧单元包括：长压板(12)、第三螺杆(8)、双头压板(10)和若干长螺杆(5)；第三螺杆(8)和若干长螺杆(5)均设置在基础底板(1)上，双头压板(10)固定在第三螺杆(8)上，用于压紧火焰筒燃气导管组件(19)上的小圆弧面(14)及斜侧面(15)，长压板(12)固定在若干长螺杆(5)上；
所述辅助调节支撑单元用于支撑火焰筒中间锥筒组件(18)。
2.根据权利要求1所述的一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的夹具，其特征在于，所述辅助调节支撑单元包括内螺纹套(2)、第一螺母(3)、第一螺杆(4)和第二螺杆(6)；第一螺杆(4)和第二螺杆(6)均设置在基础底板(1)上，内螺纹套(2)设置在第一螺杆(4)上，第一螺杆(4)通过第一螺母(3)固定在基础底板(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的夹具，其特征在于，所述基础底板(1)上均布用于安装螺杆的凹槽。
4.根据权利要求1所述的一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的夹具，其特征在于，所述压紧单元还包括可调螺杆(9)和第二螺母(11)，双头压板(10)一端固定在可调螺杆(9)上，中间部位通过第二螺母(11)固定在第三螺杆(8)上。
5.一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的方法，其特征在于，使用权利要求1～4任意一项所述的夹具，并包括以下步骤：
步骤1：夹具固定在铣床上，采用夹具定位、夹紧火焰筒套圈；
步骤2：用铣刀与火焰筒套圈凸台上需堆焊的侧面对刀，并记录刀具的Y方向坐标值；
步骤3：将火焰筒套圈凸台一侧铣削去除1mm，铣后保证凸台宽：19-0.2mm,深度：7-0.5mm；
步骤4：将火焰筒套圈凸台另一侧铣削去除1mm，铣后保证凸台宽：18-0.3mm,深度：7- 0.5mm；
步骤5：加工火焰筒套圈凸台两侧后，不拆卸夹具，使其保持原始状态；
步骤6：将与火焰筒套圈同材质、同状态的试块上、下面铣削见光；
步骤7：在试块一侧的见光面上堆焊Co60Cr30W5司太立合金片，堆焊高度2mm；
步骤8：铣削去除试块堆焊层1mm；
步骤9：检查堆焊层硬度；
步骤10：试块堆焊层硬度合格后，按合格试块的堆焊参数堆焊火焰筒套圈凸台两侧，堆焊高度各2mm；
步骤11：对火焰筒套圈凸台进行局部消除焊接应力处理；
步骤12：火焰筒套圈按原记录依次重新按步骤1装夹火焰筒套圈；
步骤13：按步骤2所记录的对应火焰筒套圈凸台刀具对刀的Y方向坐标值，铣火焰筒套圈凸台该侧堆焊层至所记录的Y方向坐标值，保证铣后深度为7-0.5mm；
步骤14：铣火焰筒套圈凸台另一侧堆焊层，保证铣后尺寸：凸台宽为20-0.11 -0.24mm，有效深度7mm，凸台中心相对套圈中心对称度0.2mm；
步骤15：用测具检查凸台中心相对套圈中心对称度0.2mm是否合格；
步骤16：去除火焰筒套圈凸台铣加工毛刺。
6.根据权利要求5所述的一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的方法，其特征在于，步骤1中，夹具在铣床上定位压紧，其跳动不大于0.025mm，且夹具的定位单元对火焰筒套圈端面(16)、小圆弧面(14)和斜侧面(15)进行定位，辅助调节支撑单元在火焰筒前端部位腹部进行活动辅助支撑，压紧单元对小圆弧面(14)内侧、斜侧面(15)内侧及火焰筒前端部位进行压紧，辅助调节支撑单元、压紧单元与火焰筒筒身接触面之间垫5mm～10mm的橡胶皮。
7.根据权利要求5所述的一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的方法，其特征在于，步骤3、步骤4、步骤13和步骤14中，每次铣削时，分0.5mm、0.35mm、0.15mm三次铣削深度进给，主轴转速：720r/min，走刀量：粗加工0.03mm/r、精加工0.015mm/r。
8.根据权利要求5所述的一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的方法，其特征在于，步骤7中的焊接参数为：氩弧焊机：ID-3000IP；Co60Cr30W5司太立合金片剪切的1mm×1.5mm焊丝；焊接电流：55A；递增时间：2s；衰减时间：4s；喷嘴直径：φ12mm；氩气流量：12L/min；导前时间：1s；滞后时间：8s。
9.根据权利要求5所述的一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的方法，其特征在于，步骤9中堆焊层硬度≥40HRC为合格。
10.根据权利要求5所述的一种钣焊火焰筒套圈凸台两侧面堆焊层的方法，其特征在于，步骤11中消除焊接应力处理的温度：650℃±10℃，保温时间：60～70分钟，空冷。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117161451A (zh) * | 2023-10-20 | 2023-12-05 | 英诺威阀业有限公司 | 一种盾构机内刀筒的制作方法及其铣磨设备 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102581406A (zh) * | 2012-02-16 | 2012-07-18 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种用于燃气轮机热部件气模孔的电火花打孔夹具 |
| CN102974917A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-03-20 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊方法 |
| CN103009127A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-04-03 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 直接驱动用燃气轮机燃烧室火焰筒安装边的铣削工装 |
| CN103203638A (zh) * | 2013-04-17 | 2013-07-17 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 固定燃气轮机火焰筒上的座圈用的工装 |
| CN203228032U (zh) * | 2013-04-17 | 2013-10-09 | 无锡东雄金鹰科技有限公司 | 铣凸台端面夹具 |
| CN203304932U (zh) * | 2013-07-02 | 2013-11-27 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种燃气轮机零部件铣削加工用的定位装置 |
| CN104801792A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-07-29 | 山东威达机械股份有限公司 | 一种楔形圆柱体螺旋定位上料装置 |
| CN105032876A (zh) * | 2015-06-13 | 2015-11-11 | 贵州凯阳航空发动机有限公司 | 用于燃油总管喷嘴反冲洗夹具 |
| CN205096917U (zh) * | 2015-11-20 | 2016-03-23 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种火焰筒车铣两用快换工装 |
| CN106239196A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-21 | 中航动力股份有限公司 | 一种环形火焰筒浮动壁瓦片螺桩加工铣床夹具及定位方法 |
| CN106862970A (zh) * | 2015-12-10 | 2017-06-20 | 天润曲轴股份有限公司 | 一种加工扇形平衡块的车床夹具 |
| CN109128626A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-04 | 中国航发航空科技股份有限公司 | 燃烧室火焰筒扰流器冷金属过渡焊接增材加工技术及焊机 |
| CN109382671A (zh) * | 2017-08-08 | 2019-02-26 | 湖北三江航天万山特种车辆有限公司 | 一种转向节镗削定位夹紧装置 |
| CN211565132U (zh) * | 2019-12-19 | 2020-09-25 | 西安中科微精光子制造科技有限公司 | 一种火焰筒定位的工装夹具 |
-
2021
- 2021-12-15 CN CN202111538274.2A patent/CN114029536B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102581406A (zh) * | 2012-02-16 | 2012-07-18 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种用于燃气轮机热部件气模孔的电火花打孔夹具 |
| CN102974917A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-03-20 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种燃气轮机燃烧室司太立合金堆焊方法 |
| CN103009127A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-04-03 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 直接驱动用燃气轮机燃烧室火焰筒安装边的铣削工装 |
| CN103203638A (zh) * | 2013-04-17 | 2013-07-17 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 固定燃气轮机火焰筒上的座圈用的工装 |
| CN203228032U (zh) * | 2013-04-17 | 2013-10-09 | 无锡东雄金鹰科技有限公司 | 铣凸台端面夹具 |
| CN203304932U (zh) * | 2013-07-02 | 2013-11-27 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种燃气轮机零部件铣削加工用的定位装置 |
| CN104801792A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-07-29 | 山东威达机械股份有限公司 | 一种楔形圆柱体螺旋定位上料装置 |
| CN105032876A (zh) * | 2015-06-13 | 2015-11-11 | 贵州凯阳航空发动机有限公司 | 用于燃油总管喷嘴反冲洗夹具 |
| CN205096917U (zh) * | 2015-11-20 | 2016-03-23 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种火焰筒车铣两用快换工装 |
| CN106862970A (zh) * | 2015-12-10 | 2017-06-20 | 天润曲轴股份有限公司 | 一种加工扇形平衡块的车床夹具 |
| CN106239196A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-21 | 中航动力股份有限公司 | 一种环形火焰筒浮动壁瓦片螺桩加工铣床夹具及定位方法 |
| CN109382671A (zh) * | 2017-08-08 | 2019-02-26 | 湖北三江航天万山特种车辆有限公司 | 一种转向节镗削定位夹紧装置 |
| CN109128626A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-04 | 中国航发航空科技股份有限公司 | 燃烧室火焰筒扰流器冷金属过渡焊接增材加工技术及焊机 |
| CN211565132U (zh) * | 2019-12-19 | 2020-09-25 | 西安中科微精光子制造科技有限公司 | 一种火焰筒定位的工装夹具 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117161451A (zh) * | 2023-10-20 | 2023-12-05 | 英诺威阀业有限公司 | 一种盾构机内刀筒的制作方法及其铣磨设备 |
| CN117161451B (zh) * | 2023-10-20 | 2024-05-17 | 英诺威阀业有限公司 | 一种盾构机内刀筒的制作方法及其铣磨设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114029536B (zh) | 2022-08-12 |
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