[發明專利]一種進氣機匣集氣罩帶鎖底焊縫氬弧焊接方法

有效

• 申請號: 201110260830.4
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102350564A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 黃青松;石豎鯤;高娟獻;馬艷玲;王立成
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23K9/02
• 分類號: B23K9/02;B23K9/16;B23K33/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍;范象瑞

技術領域

本發明涉及金屬焊接技術，特別是一種對某型機進氣機匣集氣罩帶鎖底焊縫的氬弧焊接方法。

背景技術

某型機進氣機匣焊接機加組合件，主體材料為鈦合金TC4，如圖1和圖2所示，由內環、外環連接十九個空心整流支板構成，外機匣支板安裝座處的整環集氣罩，有六十四條焊縫，其中集氣罩1與進氣機匣2外機匣由鎖底結構焊縫連接，內部為一封閉腔體。焊接后要求不得有裂紋、未熔合和未焊透現象，對氣孔數量也有嚴格限制。該處焊縫結構如附圖3所示，在進氣機匣2外機匣外環沿圓周車出臺階，臺面A承接集氣罩1，臺面寬度(即鎖底)L1小頭為0.8mm(大頭亦為0.8mm)，鎖底厚度1.5mm，外環與集氣罩焊接對接面B高1.5mm，集氣罩厚1.2mm。因此處為鈑金件同機加件相配合，集氣罩裝配時型面母線與進氣機匣軸線成7°角，從而使焊接處出現間隙，不利于焊接能量傳導和氬弧焊保護氣體的暢通，直接影響焊接質量，焊接電流稍微增加，極易產生集氣罩側燒穿現象。此前采用氬弧焊生產的進氣機匣，試車后有多臺出現氬弧焊縫裂紋，經分解檢查，發現焊縫出現裂紋的原因是焊縫焊透深度h僅有0.1-0.2mm，不符合合格焊縫要求的焊透深度(焊縫100％熔透，熔透深度不小于鎖底厚度15％)。因此，不作改進，該焊縫結構直接采用氬弧焊接，其焊縫質量很難滿足設計要求。

為使進氣機匣與集氣罩焊縫質量能符合設計要求，此前也曾采用過能使焊縫迅速成形和避免焊接區域氧化的高能束電子束焊接，但因進氣機匣結構復雜(如圖1所示)，集氣罩與安裝座又有裝配位置限制，要同時滿足集氣罩與安裝座的裝配位置和電子束焊接前鎖底焊縫搭接處的間隙，裝配難度極大，生產效率低，加工成本高。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術存在的問題提供一種經過改進的進氣機匣集氣罩帶鎖底焊縫氬弧焊接方法，該氬弧焊接方法可以解決上述未加改進的氬弧焊接無法解決的集氣罩帶鎖底焊縫焊接后出現裂紋和未焊透的質量問題。

為達到上述目的，本發明提供的進氣機匣集氣罩帶鎖底焊縫氬弧焊接方法，按以下步驟進行：

(1)構建開敞式集氣罩與進氣機匣鎖底焊縫區搭接結構：

將集氣罩和進氣機匣的焊接面分別加工成斜面，使集氣罩與進氣機匣的臺面搭接后向上形成90°-120°敞角；集氣罩與進氣機匣的臺面搭接寬度為0.3mm，集氣罩和進氣機匣焊接面底部間隙為1mm；

(2)確定氬弧焊接工藝參數：

用材料和結構相同的焊接工藝件(試片)進行氬弧焊試驗焊接：使用少量焊絲，先用小電流、手弧焊對焊接工藝件的焊接區進行封底焊，焊透；然后在焊接區填適量焊絲，采用自動氬弧焊將焊接區填滿，形成焊縫；記下試驗焊接的工藝參數，經檢驗焊縫尺寸和焊接質量符合設計工藝要求后，將試驗焊接的封底焊焊接工藝參數和自動氬弧焊焊接工藝參數確定為進氣機匣集氣罩帶鎖底焊縫氬弧焊焊接工藝參數；

(3)使用少量焊絲，按步驟(2)確定的封底焊焊接藝參數，用手弧焊對集氣罩焊接區的底部進行封底焊接，焊透；

(4)在焊接區填適量焊絲，按步驟(2)確定的自動氬弧焊焊接工藝參數，用自動氬弧焊將焊接區填滿，形成氬弧焊縫；

(5)對氬弧焊縫的表面進行著色檢查，表面無缺陷焊縫合格，集氣罩帶鎖底焊縫氬弧焊接工藝完成。

本發明的有益效果是：

通過構建開敞式集氣罩與進氣機匣鎖底焊縫區搭接結構及采用小電流氬弧焊封底和填絲氬弧焊焊接的工藝改進，使氬弧焊焊接用于某型機進氣機匣集氣罩帶鎖底焊縫焊接工藝上可行，解決了原有進氣機匣集氣罩帶鎖底焊縫氬弧焊接無法解決的焊縫出現裂紋、未熔合和未焊透的質量問題；用以代替電子束焊接，工作效率可提高20％以上，節約生產成本每臺可達人民幣一萬元。

附圖說明

圖1為進氣機匣的正面結構示意圖；

圖2為沿圖1A-A剖視圖；

圖3為背景技術中所述現有集氣罩與進氣機匣鎖底焊縫區搭接結構示意圖；

圖4為本發明集氣罩與進氣機匣鎖底焊縫區搭接結構示意圖；

圖5為集氣罩焊接區小電流氬弧焊封底焊透示意圖；

圖6為集氣罩焊接區填絲氬弧焊形成焊縫示意圖。

圖中：1-集氣罩，2-進氣機匣，A-進氣機匣外環沿圓臺階臺面，B-進氣機匣外環與集氣罩焊接對接面，C-集氣罩焊接區底部，D-氬弧焊縫。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明作進一步描述。

本實施例是針對某批次爐號進氣機匣毛料所進行的集氣罩帶鎖底焊縫氬弧焊接，具體操作步驟是：