CN218745506U - 一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环 - Google Patents
一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环，其由试验段和非试验段相互连接形成，这样试验段可以采用高温合金，而非试验段可以采用成本低的材料，有效降低了试环的成本。其包括环形的高温合金试验段，其还包括环形的非试验段，非试验段的正面开设有安装槽，高温合金试验段的反面置入安装槽内并与非试验段相互过盈配合，非试验段上还开设有多个与安装槽相交的键槽一，键槽一内安装有宽度与其相对应的销键，高温合金试验段的反面还开设有多个宽度与销键相对应的键槽二，当高温合金试验段位于非试验段内时，销键同时位于键槽一和键槽二内。
Description
技术领域
本实用新型涉及惯性摩擦焊技术领域，具体为一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环。
背景技术
惯性摩擦焊通过将一个待焊工件夹持在飞轮里带动其旋转到一定转速后飞轮与电动机脱开，而另一个工件则固定在移动夹具上随滑台移动，两个工件接触后通过摩擦，产生热量，在顶锻力的作用下，使两个工件焊接在一起。
航空发动机压气机鼓筒在生产加工过程中，就需要将多个筒状工件通过惯性摩擦焊的方式焊接在一起形成压气机鼓筒，航空用惯性摩擦焊接工艺需要经过严格的评审和试验验证，通过一系列检测验证及评审后才能应用于产品焊接，所以在通过惯性摩擦焊来加工压气机鼓筒时，需要先通过试环来进行焊接试验，然而由于压气机鼓筒采用的材料为高温合金，例如牌号为GH4169的合金，其价格非常昂贵，以往都是采用和压气机鼓筒的筒状工件尺寸、材料完全一致的试环来进行焊接试验，需要耗费大量的资金，可是实际生产加工、试验过程中并非整根工件都会受到摩擦焊影响，由此设计了一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环，其能有效降低试验成本。
实用新型内容
针对传统压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环成本高的问题，本实用新型提供了一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环，其由试验段和非试验段相互连接形成，这样试验段可以采用高温合金，而非试验段可以采用成本更低的材料，有效降低了试环的成本。
其技术方案是这样的：一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环，其包括环形的高温合金试验段，其特征在于：其还包括环形的非试验段，所述非试验段的正面开设有安装槽，所述高温合金试验段的反面置入所述安装槽内并与所述非试验段相互过盈配合，所述非试验段上还开设有多个与所述安装槽相交的键槽一，所述键槽一内安装有宽度与其相对应的销键，所述高温合金试验段的反面还开设有多个宽度与所述销键相对应的键槽二，当所述高温合金试验段位于所述非试验段内时，所述销键同时位于所述键槽一和所述键槽二内。
其进一步特征在于：
所述销键通过定位螺栓与所述非试验段连接；
所述安装槽呈环形，所述键槽一延伸方向为所述非试验段的半径方向。
本实用新型的有益效果为：压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环可以由高温合金试验段和非试验段两部分组成，两者相互嵌合并通过销键实现扭矩的传递，将试环安装至惯性摩擦焊工装上后能够正常模拟压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊各工序，这样的结构使得只需要保证高温合金试验段的材料为高温合金即可，节省了材料成本。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为非试验段结构示意图；
图3为高温合金试验段结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环，其形状近似于压气机鼓筒，其包括环形的高温合金试验段1，其还包括环形的非试验段2，非试验段2的正面开设有环形的安装槽3，高温合金试验段1的反面置入安装槽3内并与非试验段2相互过盈配合，如图2所示，非试验段2上还开设有多个与安装槽相交的键槽一4，键槽一4延伸方向为非试验段的半径方向，键槽一4内安装有宽度与其相对应的销键5，销键5通过定位螺栓与非试验段2连接，如图1所示，高温合金试验段1的反面还开设有多个宽度与销键5相对应的键槽二6，当高温合金试验段1位于非试验段2内时，销键5同时位于键槽一4和键槽二6内，从而可以传递扭矩，销键与键槽宽度一致可以避免因间隙产生松动。
通过使高温合金试验段嵌入非试验段中，同时通过销键实现二者间扭矩的传递能够满足压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊的要求，制作上述试环可以采用下述步骤：
步骤1、毛坯尺寸复验：对环形毛坯尺寸进行测量，确保各个加工面上留有余量，检查毛坯表面质量无缺陷。
步骤2、粗车GH4169高温合金试验段，去除毛坯大部分加工余量，同时为去应力热处理及精加工预留余量。
步骤3、粗车42CrMo非试验段，去除毛坯大部分加工余量，同时为去应力热处理及精加工预留余量。
步骤4、去应力热处理。
步骤5、精加工高温合金试验段，确保焊接端（即正面）尺寸与真件一致，试环外径尺寸精度与真件一致，试环装配端（即反面）尺寸符合装配公差要求。
步骤6、精加工非试验段，工件外尺寸与真件一致，与高温合金试验段的安装槽宽采用负公差，均采用十字键槽，使用螺栓对销键进行定位，从而与高温合金试验段的键槽二进行装配，实现抗扭，惯性摩擦焊接时间仅数秒，焊接时产生的瞬间扭力极大，为此可以使用宽度25mm键槽，增加抗扭性能。
步骤7、使用热装法装配高温合金试验段与非试验段，非试验段放置于80℃真空环境中加热30分钟，将高温合金试验段装入非试验段里，从而实现二者间过盈配合。
步骤8、对装配模拟件进行三坐标检测，关键尺寸需符合真件图纸要求。
步骤9、进行惯性摩擦焊接试验。
步骤10、对非试验段进行三坐标检测，非试验段未发生过量变形，符合重复使用要求，上述试环可有效模拟大截面高温合金惯性摩擦焊接，材料成本约为高温合金一体件的30%，成本更低，其非试验段部分可重复使用，缩短了试验件的制造周期。
以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环，其包括环形的高温合金试验段，其特征在于：其还包括环形的非试验段，所述非试验段的正面开设有安装槽，所述高温合金试验段的反面置入所述安装槽内并与所述非试验段相互过盈配合，所述非试验段上还开设有多个与所述安装槽相交的键槽一，所述键槽一内安装有宽度与其相对应的销键，所述高温合金试验段的反面还开设有多个宽度与所述销键相对应的键槽二，当所述高温合金试验段位于所述非试验段内时，所述销键同时位于所述键槽一和所述键槽二内。
2.根据权利要求1所述的一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环，其特征在于：所述销键通过定位螺栓与所述非试验段连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环，其特征在于：所述安装槽呈环形，所述键槽一延伸方向为所述非试验段的半径方向。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202223079303.6U CN218745506U (zh) | 2022-11-21 | 2022-11-21 | 一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环 |
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Publications (1)
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| CN218745506U true CN218745506U (zh) | 2023-03-28 |
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ID=85651896
Family Applications (1)
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| CN202223079303.6U Active CN218745506U (zh) | 2022-11-21 | 2022-11-21 | 一种压气机鼓筒高温合金惯性摩擦焊试环 |
Country Status (1)
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|---|---|
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2022
- 2022-11-21 CN CN202223079303.6U patent/CN218745506U/zh active Active
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