CN114850777A - 一种单晶叶片的顶针孔返修工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单晶叶片的顶针孔返修工艺，包括如下步骤：将机加后不合格的单晶叶片顶针孔酒精清洗，并用无尘布擦拭干净；采用气磨枪配合钢磨头将顶针孔外扩至孔底部能够焊接操作；对扩孔后的顶针孔再次酒精清洗并用无尘布擦拭；从顶针孔底部中心为焊穴中心，从焊穴中心开始以螺旋形焊道朝着焊穴外圈填充焊接金属，填满扩孔后的顶针孔；对焊补后的叶片本体再次机加合格的顶针孔；本发明通过顶针孔的返修提高了单晶叶片合格率，降低生产成本，解决单晶叶片无法返修的难题。
Description
技术领域
本发明涉及单晶叶片技术领域，特别涉及一种单晶叶片的顶针孔返修工艺。
背景技术
单晶叶片多用于航空发动机和重型燃气轮机上，铸造成本高，技术难度大，相应的价值高。实际生产中机加工工序容易造成顶针孔位置错位，错位的单晶叶片就直接报废，大大减低了单晶叶片的合格率，增加了生产成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种单晶叶片的顶针孔返修工艺，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种单晶叶片的顶针孔返修工艺，包括如下步骤：
1)将机加后不合格的单晶叶片顶针孔酒精清洗，并用无尘布擦拭干净；
2)采用气磨枪配合钢磨头将顶针孔外扩至孔底部能够焊接操作；
3)对扩孔后的顶针孔再次酒精清洗并用无尘布擦拭；
4)从顶针孔底部中心为焊穴中心，从焊穴中心开始以螺旋形焊道朝着焊穴外圈填充焊接金属，填满扩孔后的顶针孔；
5)对焊补后的叶片本体再次机加合格的顶针孔。
优选的，步骤2)中顶针孔外扩只扩大顶针孔的外径，不扩大顶针孔的深度。
优选的，步骤4)中在焊接前采用酒精和无尘布再次清理待焊补区域。
优选的，步骤4)中焊接采用氩弧焊机焊接。
优选的，步骤4)中焊接采用的焊丝材质为ERNiCrMo-3，直径为φ1.6mm。
优选的，步骤4)中焊接参数为电流50-80A，电压8-14V，层间温度≤100℃，钨极直径为φ2.0。
优选的，步骤4)中焊接时通入保护气体，保护气体为≥99.997％Ar。
与传统技术相比，本发明产生的有益效果是：本发明通过顶针孔的返修提高了单晶叶片合格率，降低生产成本，解决单晶叶片无法返修的难题。
附图说明
图1为本发明的叶片本体结构示意图；
图2为本发明的顶针孔扩孔示意图；
图3为本发明的顶针孔焊接部位热影响区示意图。
图中：1、叶片本体；2、顶针孔位置；3、热影响区。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
顶针孔位置在铸件交付成品时是需要机加去除的，因此只要保证顶针孔位置焊接的热影响区(HAZ)(如图3所示)不影响到叶片本体就可以保证返修工艺的可行性，铸件精加工一般余量是2mm,这就可以依据顶针孔的特性来研究出一种热影响区小于2mm返修工艺来保证顶针孔位置的合格率，通过单晶叶片顶针孔返修提高合格率将极大的降低生产成本和提高附加值。为此提出了一种单晶叶片的顶针孔返修工艺，该工艺中采用的工具包含有氩弧焊机、焊丝、钢磨头、气磨枪、工业酒精和无尘布，焊丝采用特制焊丝，焊丝材质为ERNiCrMo-3，直径为φ1.6mm。为了便于本领域技术人员理解，结合附图对进一步的说明，如图1所示，顶针孔所处的叶片本体的位置，将机加后不合格的单晶叶片顶针孔酒精清洗，并用无尘布擦拭干净；如图2所示，用气磨枪配合钢磨头将顶针孔外扩，由d1尺寸扩至d2尺寸位置，直至孔底部能够焊接操作，顶针孔外扩只扩大顶针孔的外径，不扩大顶针孔的深度；对扩孔后的顶针孔再次采用酒精清洗并用无尘布擦拭；从顶针孔底部中心为焊穴中心，从焊穴中心开始以螺旋形焊道朝着焊穴外圈填充焊接金属，填满扩孔后的顶针孔；对焊补后的叶片本体再次机加合格的顶针孔，经过多次试验和金相验证，始终能保证焊接的热影响区不影响到叶片本体。
在焊接前采用酒精和无尘布再次清理待焊补区域，采用氩弧焊机焊接，焊接参数为电流50-80A，电压8-14V，层间温度≤100℃，钨极直径为φ2.0，焊接时通入保护气体，保护气体为≥99.997％Ar。
顶针孔的返修将单晶叶片合格率提升一个新台阶，降低生产成本，解决单晶叶片无法返修的难题。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (7)
1.一种单晶叶片的顶针孔返修工艺，其特征在于：包括如下步骤：
1)将机加后不合格的单晶叶片顶针孔酒精清洗，并用无尘布擦拭干净；
2)采用气磨枪配合钢磨头将顶针孔外扩至孔底部能够焊接操作；
3)对扩孔后的顶针孔再次酒精清洗并用无尘布擦拭；
4)从顶针孔底部中心为焊穴中心，从焊穴中心开始以螺旋形焊道朝着焊穴外圈填充焊接金属，填满扩孔后的顶针孔；
5)对焊补后的叶片本体再次机加合格的顶针孔。
2.根据权利要求1所述的一种单晶叶片的顶针孔返修工艺，其特征在于：步骤2)中顶针孔外扩只扩大顶针孔的外径，不扩大顶针孔的深度。
3.根据权利要求1所述的一种单晶叶片的顶针孔返修工艺，其特征在于：步骤4)中在焊接前采用酒精和无尘布再次清理待焊补区域。
4.根据权利要求1所述的一种单晶叶片的顶针孔返修工艺，其特征在于：步骤4)中焊接采用氩弧焊机焊接。
5.根据权利要求1所述的一种单晶叶片的顶针孔返修工艺，其特征在于：步骤4)中焊接采用的焊丝材质为ERNiCrMo-3，直径为φ1.6mm。
6.根据权利要求1所述的一种单晶叶片的顶针孔返修工艺，其特征在于：步骤4)中焊接参数为电流50-80A，电压8-14V，层间温度≤100℃，钨极直径为φ2.0。
7.根据权利要求1所述的一种单晶叶片的顶针孔返修工艺，其特征在于：步骤4)中焊接时通入保护气体，保护气体为≥99.997％Ar。
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- 2022-04-08 CN CN202210369079.XA patent/CN114850777A/zh active Pending
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