CN117548999B - 一种翼面的扩散焊方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种翼面的扩散焊方法、装置、设备及介质，涉及焊接技术领域，以解决现有的高温合金翼面的扩散焊方法达不到焊接强度要求且翼面空腔外侧的蒙皮厚度达不到精度要求。方法包括：获取待焊接零件的基础数据；计算限位块的目标高度；然后计算待焊接零件焊前高度；根据待焊接零件焊前高度确定目标空腔深度；基于空腔深度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件；在两个翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件；根据焊接温度以及目标高度的限位块对待焊接零件进行扩散焊，得到目标零件。本发明提供的翼面的扩散焊方法可以使高温合金翼面通达到焊接强度要求，使翼面空腔外侧的蒙皮厚度达到精度要求。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种翼面的扩散焊方法、装置、设备及介质。
背景技术
扩散焊是指在一定的温度和压力下，在真空条件(或保护气氛)下被连接表面相互靠近，相互接触，通过使局部发生微观塑性变形而扩大被连接表面的物理接触，然后结合层原子之间经过一定时间的相互扩散而形成可靠的连接。扩散连接时，将两个或两个以上的焊件叠压在一起，置于真空或保护气氛中加热至母材熔点以下的某个温度，然后对其施加压力，使其表面的氧化膜破碎，表面微观凸起处发生塑性变形和高温蠕变而达到紧密接触，激活界面原子之间的扩散，在若干微小区域出现界面间的结合，再经过一定时间的保温，这些区域进一步通过原子间的相互扩散而不断扩大，当整个连接界面均形成金属键结合时，则扩散连接过程完成；扩散连接时，首先要使待连接表面达到原子之间的引力作用范围，这是实现扩散焊的技术关键所在，然而在实际中，金属表面即使经过十分精密的加工，其平均偏差也仅能达到0.8～1.6μm，而实现原子间金属键结合的距离需要1～5×10-5μm内。在不施加压力时其实际接触点仅能达到表面积的百万分之一，施加一般压力时也仅能达到1％左右，其余表面积都在金属原子的引力范围之外，即使接触点形成了金属键，其强度也微不足道。除凹凸不平处，还有0.2～0.3nm的气体吸附层，(主要是水蒸气，O2，CO2和H2S气体等)吸附层下是厚度为3～4nm的氧化层，氧化层下是1～10μm的变形层，扩散连接时就是采用一定的方法来克服这些阻力。
高温合金翼面是一种翼筋空腔焊接结构件，而焊后翼筋不能错位，空腔外侧相当于蒙皮部分的厚度仅有0.8mm左右，精度要求极为严格，采用扩散焊的方法进行高温合金翼面加工时，需要在整个连接面上都要达到原子之间引力的作用范围，而高温合金的高温强度较高，要使在其接触面上实现塑性变形和使原子间的距离达到引力的作用范围，就必须施加很高的压力和温度，对于面积相对较大的翼面来说，由于压力超出了设备的容限，变形也难以控制，因此焊合率较低，致使接头强度也达不到基体强度的90％及以上的I级接缝的强度要求；另外由于高温合金扩散焊时的压力和温度都较高，导致焊后零件在厚度方向的收缩量在炉批与炉批之间，同一炉焊接时零件与零件之间数据的离散性都较大，而零件厚度的数值是一定的，因此导致焊后加工时，收缩量大的零件空腔外侧相当于蒙皮的厚度加厚，收缩量小的零件的蒙皮则会减薄，甚至铣漏，致使翼面空腔外侧相当于蒙皮的厚度达不到要求，而且严重超差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种翼面的扩散焊方法、装置、设备及介质，用于解决现有的高温合金翼面的扩散焊方法达不到焊接强度要求且翼面空腔外侧的蒙皮厚度达不到精度要求。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种翼面的扩散焊方法，包括：
获取待焊接零件的基础数据；并基于所述基础数据计算限位块的目标高度；所述基础数据包括待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数、限位块材料的热膨胀系数；
基于所述目标高度、焊接温度以及限位块材料的热膨胀系数计算所述待焊接零件焊前高度；
根据待焊接零件焊前高度确定目标空腔深度；
基于所述目标空腔深度和待焊接零件焊前高度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件；
在两个所述翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件；
根据所述焊接温度以及目标高度的限位块对所述待焊接零件进行扩散焊，得到目标零件。
与现有技术相比，本发明提供的一种翼面的扩散焊方法中，基于待焊接零件的基础数据计算限位块的目标高度；然后基于目标高度、焊接温度以及限位块材料的热膨胀系数计算待焊接零件焊前高度；通过限位块高度和焊前待焊接零件高度的计算，将待焊接件焊前的室温尺寸和焊后零件在室温下的最终尺寸、待焊接零件材料的热膨胀系数、限位块材料的热膨胀系数全部联系在了一起，大大提高了翼面蒙皮厚度的尺寸精度和一致性；根据待焊接零件焊前高度确定目标空腔深度；基于目标空腔深度和待焊接零件焊前高度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件；通过在两个翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，在同等压力和温度下可增加翼面件的紧密接触的程度及相互扩散作用，为焊接结合面之间原子的相互扩散提供了便利，可大大降低扩散时的压力，减小焊接变形的不确定因素，对待焊接零件进行扩散焊可以利用现有设备和技术条件，在相对较低的压强下，解决焊合率和焊接强度低的问题，使得到的目标零件达到I级焊缝的技术要求。
第二方面，本发明提供一种翼面的扩散焊装置，包括：
基础数据获取模块，用于获取待焊接零件的基础数据；并基于所述基础数据计算限位块的目标高度；所述基础数据包括待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数、限位块材料的热膨胀系数；
待焊接零件焊前高度计算模块，用于基于所述目标高度、焊接温度以及限位块材料的热膨胀系数计算所述待焊接零件焊前高度；
目标空腔深度确定模块，用于根据待焊接零件焊前高度确定目标空腔深度；
机械加工模块，用于基于所述目标空腔深度和待焊接零件焊前高度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件；
中间扩散层固定模块，用于在两个所述翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件；
扩散焊模块，用于根据所述焊接温度以及目标高度的限位块对所述待焊接零件进行扩散焊，得到目标零件。
第三方面，本发明提供一种翼面的扩散焊设备，包括：
通信单元/通信接口，获取待焊接零件的基础数据；并基于所述基础数据计算限位块的目标高度；所述基础数据包括待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数、限位块材料的热膨胀系数；
处理单元/处理器，基于所述目标高度、焊接温度以及限位块材料的热膨胀系数计算所述待焊接零件焊前高度；
根据待焊接零件焊前高度确定目标空腔深度；
基于所述目标空腔深度和待焊接零件焊前高度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件；
在两个所述翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件；
根据所述焊接温度以及目标高度的限位块对所述待焊接零件进行扩散焊，得到目标零件。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，实现上述翼面的扩散焊方法。
第二方面提供的装置类方案、第三方面提供的设备类方案以及第四方面提供的计算机可读存储介质方案所实现的技术效果与第一方面提供的方法类方案相同，此处不再赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明提供的一种翼面的扩散焊方法流程图；
图2为本发明提供的翼面件剖面图；
图3为本发明提供的翼面件俯视图；
图4为本发明提供的固定中间扩散层后的翼面件的俯视图；
图5为本发明提供的待焊接零件的剖面图；
图6为本发明提供的一种翼面的扩散焊装置结构示意图；
图7为本发明提供的一种翼面的扩散焊设备结构示意图。
附图标记：
1-翼面件，11-空腔，12-筋条，13-定位销孔，14-焊接结合面，15-定位销，2-中间扩散层，3-定位点。
具体实施方式
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是，本发明中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
目前，有较为成熟的TC4钛合金的扩散焊技术，由于其扩散焊接性能良好，在相对较低的焊接压强下，就可以实现扩散焊连接，变形也得到了较好的控制。但焊接镍基高温合金时，由于其热强性较高，这就须要较高的温度、极大的压力才能焊接出合格的焊缝，这对于面积较小的试验件还可以，但对于面积相对较大的翼面来讲，就难以实现，压力超出了设备的容限，再者变形也难以控制，导致加工出的翼面无法达到Ⅰ级接缝要求，且由于高温合金扩散焊时的压力和温度都较高，翼面材料收缩量不能确定，致使翼面空腔外侧相当于蒙皮的厚度达不到要求。I级接缝要求为焊合率达到95％以上，接头强度达到母材强度的90％以上。
为解决上述问题，本发明提供一种翼面的扩散焊方法、装置、设备及介质能保证高温合金翼面的焊接质量达到Ⅰ级接缝要求，且蒙皮尺寸达到要求，使焊接结合面的质量稳定，高倍金相下观察结合面的原子得到充分扩散，晶界迁移，界面消失，微孔消除，晶粒完全生长在一起，整个扩散焊界面与母材无区别。接下来结合附图进行说明。
图1为本发明提供的一种翼面的扩散焊方法流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤101：获取待焊接零件的基础数据；并基于所述基础数据计算限位块的目标高度；
基础数据包括待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数、限位块材料的热膨胀系数，焊接温度为扩散焊的焊接温度。待焊接零件的材料为镍基高温合金。待焊接零件由两个结构完全相同的翼面件扣合组成。待焊接零件为翼筋空腔焊接结构件，焊后翼筋不能错位，且空腔外侧相当于蒙皮部分的厚度仅有0.8mm左右。
限位块需要选用热膨胀系数相对较小且比较稳定的材料。热膨胀系数相对较小且从低温到高温比较稳定的材料如表1所示：
表1.热膨胀系数小且稳定的材料表
| 材料 | 平均热膨胀系数ax10-6mm/℃ |
| 石墨TG-70 | 5.8 |
| 钼合金TZ-M | 4.9 |
| 中硅球墨铸铁Ⅰ | 11.3 |
| 中硅钼球墨铸铁Ⅰ | 13.0 |
基于表1中各材料的热膨胀系数以及成本等条件综合考虑，限位块的材料可以选择性能较好且相对经济的石墨TG-70。需要理解的是，限位块的材料选择石墨TG-70仅为举例说明不做具体限定。
作为一种可选的方式，将待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数以及限位块材料的热膨胀系数代入公式(1)中计算限位块的目标高度，如公式(1)所示：
其中，δ为限位块的室温高度，H1为零件毛坯焊后的室温高度，aj为零件材料的热膨胀系数，am为限位块材料的热膨胀系数，Δt为扩散焊的焊接温度。
步骤102：基于所述目标高度、焊接温度以及限位块材料的热膨胀系数计算所述待焊接零件焊前高度；
作为一种可选的方式，将所述目标高度、限位块材料的热膨胀系数以及焊接温度代入公式(2)中，计算待焊接零件焊前高度；如公式(2)所示：
其中，H2为零件毛坯焊前的室温高度。
步骤103：根据待焊接零件焊前高度确定目标空腔深度；
目标空腔深度加上蒙皮厚度为一个翼面件的高度。
步骤104：基于所述目标空腔深度和待焊接零件焊前高度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件；
机械加工可以为数控铣床加工。
对翼面焊接毛坯进行机械加工后得到的一个翼面件的结构参见图2和图3；如图2所示，翼面件1包括多个空腔11，位于相邻空腔11之间的筋条12以及位于翼面件1两侧的两个定位销孔13，如图3所示，两个定位销孔13可以位于翼面件1俯视图的对角位置，翼面件1的顶面为焊接结合面14。
在焊接结合面出加工出筋条和空腔后，采用程序加工定位销孔，然后需去除毛刺，保持锐边并擦洗干净。机械加工后得到的两个翼面件的高度和加上中间扩散层的厚度需为待焊接零件的焊前高度。两个翼面件经扩散焊后形成一个整体。
步骤105：在两个所述翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件；
在焊件之间加中间扩散层是同种材料扩散连接的有效手段之一，可以降低表面制备要求，缩短压缩时间，减小扩散压力，降低焊接温度，避免或减少接头缺陷的生成，提高焊合率。中间扩散层应具备的条件是：材质柔软，易变形，能加速扩散，物理化学性能与母材差异要小，不与母材发生不良反应，不会产生脆性相接，且不会在接头上引起电化学腐蚀等问题。同时中间扩散层的材料的熔点低于待焊接零件材料的熔点，且高于扩散焊的焊接温度；根据待焊接零件的母材为镍基高温合金，确定中间扩散层可以选择10～50μm的镍箔。
确定中间扩散层的材料后需对中间扩散层进行修剪，使中间扩散层的形状与翼面件的焊接结合面的形状相同。然后在两个翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层。
步骤106：根据所述焊接温度以及目标高度的限位块对所述待焊接零件进行扩散焊，得到目标零件。
扩散焊的工艺参数主要有温度、压力、时间、气氛环境及加热和冷却速度等。焊接温度是扩散焊中重要的工艺参数，在一定范围内，温度越高，扩散速度就越快，结合强度就越高，但温度过高，则晶粒粗大，强化相有可能析出，接头质量反而会下降，而且还会受设备，材料等诸多因素的限制。一般地，扩散焊的加热温度为0.6～0.8倍的母材熔点，镍基高温合金选择的焊接温度为940～970℃。
焊接压力主要作用是使焊接结合面的微观凸起部分产生塑形变形达到紧密接触，同时促进扩散，加速再结晶过程，一般增加压力可提高强度，由于镍基高温合金的高温强度较高，所需的焊接压力大，超过了设备的容限，加中间扩散层可以降低焊接所需的压力。
保温时间是在焊接温度下保持的时间，必须保证扩散过程全部完成，达到所需的结合强度，时间太短则不能充分扩散，而高温高压的持续时间过长，晶粒反而长大变脆。保温时间与焊接压力、焊接温度密切相关，三者应结合考虑，试验确定。保护气氛可以为真空气氛，真空度可以为1x10-2～-3pa。加热速度为阶梯升温，速率为2～4℃/分钟，冷却速度为随炉冷却。
本翼面的扩散焊方法用热膨胀系数相对较小且比较稳定的材料制成限位块，并引入限位块目标高度计算公式和焊前待焊接零件高度的计算公式，将待焊接件焊前的室温尺寸和焊后零件在室温下的最终尺寸、待焊接零件材料的热膨胀系数、限位块材料的热膨胀系数全部联系在了一起，大大提高了翼面蒙皮0.8mm厚度的尺寸精度和一致性，由于镍基高温合金的高温强度较高，想使其焊接结合面上产生一定的塑性变形，就必需在焊接时施加较大的焊接压力和较高的焊接温度，为此本翼面的扩散焊方法采用加镍箔中间扩散层，镍箔厚度选择为10～50μm，镍箔具有较高的延展性，柔韧性较好，作为中间扩散层夹在两个翼面件之间，在同等压力和温度下可增加其紧密接触的程度及相互扩散作用，为焊接结合面之间原子的相互扩散提供了便利，可大大降低扩散焊时的压力，减小了焊接变形的不确定因素，对待焊接零件进行扩散焊可以利用现有设备和技术条件，在相对较低的压强下，解决焊合率和焊接强度低的问题，使得到的目标零件达到I级焊缝的技术要求。
作为一种可选的方式，所述基于所述目标空腔深度和待焊接零件焊前高度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件，之前还包括：
对翼面焊接毛坯的焊接结合面进行打磨清理，使焊接结合面的平面度小于0.05mm，粗糙度小于0.8μm。
打磨后彻底去除表面的氧化物等杂物，其各种残留的杂质在焊接时应能彻底破坏和分解，空隙能够完全弥合，不能存在任何的划伤和微观凸起，不然焊接结合面就达不到原子之间引力作用范围，从打磨清理到入炉焊接的时间应限制在48小时之内。
作为一种可选的方式，所述在两个所述翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件包括：
采用储能式点焊机将中间扩散层与任意一个翼面件的焊接结合面固定，如图4所示，中间扩散层2与焊接结合面14固定，在空腔11的周围使用点焊机焊接多个定位点3，使中间扩散层和翼面件可以紧密固定在一起；
并与另一个翼面件扣合在一起，在定位销孔中插入定位销；如图5所示，两个翼面件1的焊接结合面通过扣合贴在一起，中间是中间扩散层2，两个翼面件1的两侧通过定位销15插入到定位销孔内固定，通过定位销孔和定位销的精确加工及定位较好的解决了筋条不错位问题。
将扣合后的两个翼面件用弓形钳夹住，并采用手工氩弧焊对两个翼面件进行固定，得到待焊接零件。手工氩弧焊的要求为每边两点共8个焊接点，均匀分布、对称定位，不加丝、不容透、不许定偏、防止出现未定上或裂纹等缺陷，且接缝处不许存在间隙。
作为一种可选的方式，所述根据所述焊接温度以及目标高度的限位块对所述待焊接零件进行扩散焊，得到目标零件包括：
将所述目标高度的限位块和所述待焊接零件装入到扩散焊炉中；限位块放置在待焊接零件的四周，对待焊接零件的上下两侧施加压力，限位块用于在扩散焊过程中限制待焊接件收缩变形过大；
将扩散焊炉内的温度加热到所述焊接温度；
对所述待焊接零件施加预设压力，并在所述焊接温度和预设压力下保持预设时间，得到目标零件。
在具体实施过程中，首先确定保证焊接质量的工艺参数，焊接质量包括焊合率，接头强度，接头塑性，金相试验，折弯试验等必需符合I级接头的要求。然后根据待焊接零件的焊后要求尺寸利用公式(1)计算限位块的高度，其次利用公式(2)和限位块的高度确定待焊接零件的焊前高度并体现在焊前的准备工作中，根据实际待焊接零件的焊前高度以及焊后零件的高度尺寸精度，对限位块和待焊接零件焊前高度进行修正和微调，最后达到满意的焊后尺寸。
本发明实施例可以根据上述方法示例进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，图6示出了本发明提供的一种翼面的扩散焊装置结构示意图。如图6所示，该装置包括：
基础数据获取模块601，用于获取待焊接零件的基础数据；并基于所述基础数据计算限位块的目标高度；所述基础数据包括待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数、限位块材料的热膨胀系数；
待焊接零件焊前高度计算模块602，用于基于所述目标高度、焊接温度以及限位块材料的热膨胀系数计算所述待焊接零件焊前高度；
目标空腔深度确定模块603，用于根据待焊接零件焊前高度确定目标空腔深度；
机械加工模块604，用于基于所述目标空腔深度和待焊接零件焊前高度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件；
中间扩散层固定模块605，用于在两个所述翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件；
扩散焊模块606，用于根据所述焊接温度以及目标高度的限位块对所述待焊接零件进行扩散焊，得到目标零件。
可选的，所述基础数据获取模块601具体可以用于将所述待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数以及限位块材料的热膨胀系数代入公式：
计算限位块的目标高度，其中，δ为限位块的室温高度，H1为零件毛坯焊后的室温高度，aj为零件材料的热膨胀系数，am为限位块材料的热膨胀系数，Δt为扩散焊焊接温度。
可选的，所述待焊接零件焊前高度计算模块602具体可以用于：
将所述目标高度、限位块材料的热膨胀系数以及焊接温度代入公式：
H2＝δ(1-amΔt)
计算待焊接零件焊前高度；其中，H2为零件毛坯焊前的室温高度。
可选的，所述装置还包括中间扩散层处理模块，具体可以包括：
中间扩散层材料确定单元，用于根据待焊接零件材料的熔点确定中间扩散层的材料；所述中间扩散层的材料的熔点低于所述待焊接零件材料的熔点，且高于扩散焊的焊接温度；所述待焊接零件材料为镍基高温合金时，所述中间扩散层为镍箔；
中间扩散层修剪单元，用于对中间扩散层进行修剪，使所述中间扩散层的形状与所述翼面件的焊接结合面的形状相同。
可选的，所述翼面件包括两个定位销孔；所述中间扩散层固定模块605可以包括：
储能式点焊机固定单元，用于采用储能式点焊机将所述中间扩散层与任意一个翼面件的焊接结合面固定，并与另一个翼面件扣合在一起，在所述定位销孔中插入定位销；
氩弧焊固定单元用于将扣合后的两个翼面件用弓形钳夹住，并采用氩弧焊对两个翼面件进行固定，得到待焊接零件。
可选的，所述装置还包括焊接结合面打磨模块，用于
对翼面焊接毛坯的焊接结合面进行打磨清理，使所述焊接结合面的平面度小于0.05mm，粗糙度小于0.8μm。
可选的，扩散焊模块606可以包括：
装炉单元，用于将所述目标高度的限位块和所述待焊接零件装入到扩散焊炉中；
加热单元，用于将扩散焊炉内的温度加热到所述焊接温度；
施加压力单元，用于对所述待焊接零件施加预设压力，并在所述焊接温度和预设压力下保持预设时间，得到目标零件。
在采用对应集成单元的情况下，图7示出本发明提供的一种翼面的扩散焊设备结构示意图。如图7所示，该设备包括：
通信单元/通信接口，获取待焊接零件的基础数据；并基于所述基础数据计算限位块的目标高度；所述基础数据包括待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数、限位块材料的热膨胀系数；
处理单元/处理器，基于所述目标高度、焊接温度以及限位块材料的热膨胀系数计算所述待焊接零件焊前高度；
根据待焊接零件焊前高度确定目标空腔深度；
基于所述目标空腔深度和待焊接零件焊前高度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件；
在两个所述翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件；
根据所述焊接温度以及目标高度的限位块对所述待焊接零件进行扩散焊，得到目标零件。
如图7所示，上述处理器可以是一个通用中央处理器(central processing unit，CPU)，微处理器，专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。上述通信接口可以为一个或多个。通信接口可使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信。
如图7所示，上述终端设备还可以包括通信线路。通信线路可包括一通路，在上述组件之间传送信息。
可选的，如图7所示，该终端设备还可以包括存储器。存储器用于存储执行本发明方案的计算机执行指令，并由处理器来控制执行。处理器用于执行存储器中存储的计算机执行指令，从而实现本发明实施例提供的方法。
如图7所示，存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-onlymemory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信线路与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
可选的，本发明实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码，本发明实施例对此不作具体限定。
在具体实现中，作为一种实施例，如图7所示，处理器可以包括一个或多个CPU，如图7中的CPU0和CPU1。
在具体实现中，作为一种实施例，如图7所示，终端设备可以包括多个处理器，如图7中的处理器。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。
一方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令被运行时，实现上述翼面的扩散焊方法。
上述主要从各个模块交互的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、终端、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD)；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘(solid state drive，SSD)。
尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种翼面的扩散焊方法，其特征在于，包括：
获取待焊接零件的基础数据；并基于所述基础数据计算限位块的目标高度；所述基础数据包括待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数、限位块材料的热膨胀系数；
基于所述目标高度、焊接温度以及限位块材料的热膨胀系数计算所述待焊接零件焊前高度；
根据待焊接零件焊前高度确定目标空腔深度；
基于所述目标空腔深度和待焊接零件焊前高度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件；
在两个所述翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件；
根据所述焊接温度以及目标高度的限位块对所述待焊接零件进行扩散焊，得到目标零件；所述基于所述基础数据计算限位块的目标高度，包括：
将所述待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数以及限位块材料的热膨胀系数代入公式：
；
计算限位块的目标高度，其中，为限位块的室温高度，/>为零件毛坯焊后的室温高度，/>为零件材料的热膨胀系数，/>为限位块材料的热膨胀系数，/>为扩散焊焊接温度；所述基于所述目标高度、焊接温度以及限位块材料的热膨胀系数计算所述待焊接零件焊前高度包括：
将所述目标高度、限位块材料的热膨胀系数以及焊接温度代入公式：
；
计算待焊接零件焊前高度；其中，为零件毛坯焊前的室温高度。
2.根据权利要求1所述翼面的扩散焊方法，其特征在于，所述在两个所述翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件之前还包括：
根据待焊接零件材料的熔点确定中间扩散层的材料；所述中间扩散层的材料的熔点低于所述待焊接零件材料的熔点，且高于扩散焊的焊接温度；所述待焊接零件材料为镍基高温合金时，所述中间扩散层为镍箔；
对中间扩散层进行修剪，使所述中间扩散层的形状与所述翼面件的焊接结合面的形状相同。
3.根据权利要求1所述翼面的扩散焊方法，其特征在于，所述翼面件包括两个定位销孔；所述在两个所述翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件包括：
采用储能式点焊机将所述中间扩散层与任意一个翼面件的焊接结合面固定，并与另一个翼面件扣合在一起，在所述定位销孔中插入定位销；
将扣合后的两个翼面件用弓形钳夹住，并采用氩弧焊对两个翼面件进行固定，得到待焊接零件。
4.根据权利要求1所述翼面的扩散焊方法，其特征在于，所述基于所述目标空腔深度和待焊接零件焊前高度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件，之前还包括：
对翼面焊接毛坯的焊接结合面进行打磨清理，使所述焊接结合面的平面度小于0.05mm，粗糙度小于0.8μm。
5.根据权利要求1所述翼面的扩散焊方法，其特征在于，所述根据所述焊接温度以及目标高度的限位块对所述待焊接零件进行扩散焊，得到目标零件包括：
将所述目标高度的限位块和所述待焊接零件装入到扩散焊炉中；
将扩散焊炉内的温度加热到所述焊接温度；
对所述待焊接零件施加预设压力，并在所述焊接温度和预设压力下保持预设时间，得到目标零件。
6.一种翼面的扩散焊装置，其特征在于，包括：
基础数据获取模块，用于获取待焊接零件的基础数据；并基于所述基础数据计算限位块的目标高度；所述基础数据包括待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数、限位块材料的热膨胀系数；
待焊接零件焊前高度计算模块，用于基于所述目标高度、焊接温度以及限位块材料的热膨胀系数计算所述待焊接零件焊前高度；
目标空腔深度确定模块，用于根据待焊接零件焊前高度确定目标空腔深度；
机械加工模块，用于基于所述目标空腔深度和待焊接零件焊前高度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件；
中间扩散层固定模块，用于在两个所述翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件；
扩散焊模块，用于根据所述焊接温度以及目标高度的限位块对所述待焊接零件进行扩散焊，得到目标零件；
所述基础数据获取模块用于：
将所述待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数以及限位块材料的热膨胀系数代入公式：
；
计算限位块的目标高度，其中，为限位块的室温高度，/>为零件毛坯焊后的室温高度，/>为零件材料的热膨胀系数，/>为限位块材料的热膨胀系数，/>为扩散焊焊接温度；
所述待焊接零件焊前高度计算模块用于：
将所述目标高度、限位块材料的热膨胀系数以及焊接温度代入公式：
；
计算待焊接零件焊前高度；其中，为零件毛坯焊前的室温高度。
7.一种翼面的扩散焊设备，其特征在于，包括：
通信单元/通信接口，获取待焊接零件的基础数据；并基于所述基础数据计算限位块的目标高度；所述基础数据包括待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数、限位块材料的热膨胀系数；
处理单元/处理器，基于所述目标高度、焊接温度以及限位块材料的热膨胀系数计算所述待焊接零件焊前高度；
根据待焊接零件焊前高度确定目标空腔深度；
基于所述目标空腔深度和待焊接零件焊前高度对翼面焊接毛坯进行机械加工，得到两个翼面件；
在两个所述翼面件之间的焊接结合面处固定中间扩散层，得到待焊接零件；
根据所述焊接温度以及目标高度的限位块对所述待焊接零件进行扩散焊，得到目标零件；
所述基于所述基础数据计算限位块的目标高度，包括：
将所述待焊接零件焊接后高度、焊接温度、待焊接零件材料的热膨胀系数以及限位块材料的热膨胀系数代入公式：
；
计算限位块的目标高度，其中为限位块的室温高度，/>为零件毛坯焊后的室温高度，/>为零件材料的热膨胀系数，/>为限位块材料的热膨胀系数，/>为扩散焊焊接温度；
所述基于所述目标高度、焊接温度以及限位块材料的热膨胀系数计算所述待焊接零件焊前高度包括：
将所述目标高度、限位块材料的热膨胀系数以及焊接温度代入公式：
；
计算待焊接零件焊前高度；其中，为零件毛坯焊前的室温高度。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，实现权利要求1~5任一项所述翼面的扩散焊方法。
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