[發(fā)明專(zhuān)利]一種機(jī)匣分流環(huán)裂紋掉塊的修復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110266499.7
• 申請(qǐng)日: 2011-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102430889A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉淵;趙健;宋揚(yáng);王虎威;王惠林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23P6/00
• 分類(lèi)號(hào): B23P6/00;B23K9/28;B23K9/16;C21D9/50
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大專(zhuān)利代理有限公司 21109
• 代理人: 李運(yùn)萍;范象瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用焊接的方法修復(fù)金屬構(gòu)件，具體為某型機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣分流環(huán)裂紋掉塊的修復(fù)方法。

背景技術(shù)

某型機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中會(huì)遇到機(jī)匣分流環(huán)上表面及分流環(huán)唇口處裂紋及大面積掉塊故障，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修理，發(fā)動(dòng)機(jī)在外場(chǎng)工作中可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)喘振等重大事故，嚴(yán)重危害發(fā)動(dòng)機(jī)使用安全。對(duì)于由鈦合金材料制成的分流環(huán)，常規(guī)的修理方法是在專(zhuān)用的真空爐中進(jìn)行補(bǔ)焊，焊后使用專(zhuān)用夾具在熱處理爐中進(jìn)行熱處理。這種常規(guī)修理方法的缺點(diǎn)是設(shè)備資金投入大，修理費(fèi)用高，修復(fù)周期長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備投資小、修理費(fèi)用低、修理周期短的機(jī)匣分流環(huán)裂紋掉塊的修復(fù)方法。

本發(fā)明提供的機(jī)匣分流環(huán)裂紋掉塊的修復(fù)方法，按以下步驟進(jìn)行：

(1)修整掉塊部位：

用風(fēng)鉆和砂輪對(duì)分流環(huán)掉塊部位進(jìn)行修整和打磨，使其能圓滑轉(zhuǎn)接，打磨過(guò)程中控制打磨速度及打磨量，每打磨一分鐘后放置冷卻，待溫度降至室溫后再重復(fù)打磨，直至將掉塊部位修磨成正方形或長(zhǎng)方形缺口(打磨冷卻交替進(jìn)行是為防止缺口熱變形)；

(2)對(duì)打磨好的缺口周邊進(jìn)行著色檢查，無(wú)裂紋為合格；

(3)制做補(bǔ)片：

采用線(xiàn)切割方法從報(bào)廢的機(jī)匣相應(yīng)部位上截取材料，截取面積要比上步修磨好的缺口每邊大出5mm，作為補(bǔ)片材料；然后按照缺口形狀用砂輪對(duì)其進(jìn)行修磨，為防止修磨過(guò)程中補(bǔ)片過(guò)熱變形，要采取小磨削量圓周去除法修磨，使修模后的補(bǔ)片與缺口相吻合；

(4)氬弧焊補(bǔ)焊：

將上述修磨好的補(bǔ)片置于缺口中，用支撐架支承補(bǔ)片；先用50A小電流氬弧焊對(duì)補(bǔ)片進(jìn)行定位焊，然后進(jìn)行分段、對(duì)稱(chēng)焊接，即對(duì)于正方形或長(zhǎng)方形焊縫先進(jìn)行一條邊的焊接，焊完后再進(jìn)行對(duì)邊的焊接，然后依此同樣的方法對(duì)另兩條邊進(jìn)行焊接；

(5)對(duì)焊接部位進(jìn)行著色檢查，無(wú)裂紋和孔眼為合格；

(6)超聲波去除焊接應(yīng)力：

選擇功率較小的超聲沖擊機(jī)和與補(bǔ)片焊縫相適應(yīng)的超聲波沖擊頭，先對(duì)沖擊工藝試樣進(jìn)行試驗(yàn)沖擊，工藝試樣經(jīng)檢驗(yàn)合格后，將該試樣的沖擊工藝參數(shù)作為對(duì)補(bǔ)片焊縫的沖擊工藝參數(shù)，對(duì)補(bǔ)片焊縫進(jìn)行沖擊；焊縫正面沖擊區(qū)域?qū)挾确秶鸀榫嚯x焊縫中心線(xiàn)兩邊各10-15mm；沖擊次數(shù)(沖擊頭將整個(gè)沖擊區(qū)域沖擊完，軌跡密集，不留死角為一次)不少于三次；沖擊時(shí)沖擊頭應(yīng)在與焊縫垂直的方向上作一定角度的擺動(dòng)和沿焊縫方向來(lái)回移動(dòng)，移動(dòng)速度控制在300-500mm/min；沖擊以焊縫、焊縫兩邊焊趾為主，然后再擴(kuò)展到焊縫周邊和熱影響區(qū)。

為控制焊接氧化，常規(guī)鈦合金焊接是在真空爐中進(jìn)行。為實(shí)現(xiàn)不用真空爐完成焊接，根據(jù)機(jī)匣組件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，考慮到分流環(huán)與機(jī)匣外環(huán)間隙較小，為保證焊接有足夠的氬氣保護(hù)，本發(fā)明為上述修復(fù)方法中使用的氬弧焊焊槍設(shè)計(jì)一種焊炬頭。該焊炬頭由圓形外殼和通過(guò)螺紋安裝在該外殼內(nèi)的固定環(huán)、銅網(wǎng)和壓板構(gòu)成，銅網(wǎng)置于固定環(huán)和壓板之間，外殼內(nèi)孔長(zhǎng)度大于固定環(huán)、銅網(wǎng)和壓板的總厚度，外殼前部有擴(kuò)大的出氣口。

根據(jù)機(jī)匣分流環(huán)掉塊處空間較小，機(jī)件相互干涉較多的特點(diǎn)，本發(fā)明還為上述修復(fù)方法中補(bǔ)片焊接設(shè)計(jì)一種補(bǔ)片支撐架。該支撐架由底座和與底座螺紋連接的螺栓組成，螺栓的頂部為斜面(與分流環(huán)斜面相對(duì)應(yīng))，螺栓頂部與底座之間有螺母。使用時(shí)，根據(jù)不同部位的焊接要求，可通過(guò)調(diào)整螺栓和螺母調(diào)整支撐架的高度，使螺栓頂部斜面緊貼補(bǔ)片，起到支撐作用。

本發(fā)明的有益效果是：不需購(gòu)置常規(guī)修復(fù)方法所需的真空爐、專(zhuān)用夾具和熱處理設(shè)備，資金投入小，修復(fù)費(fèi)用低；與常規(guī)修復(fù)方法相比，修復(fù)同樣的的裂紋掉塊，平均修復(fù)周期可縮短三分之一以上。

附圖說(shuō)明

圖1為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣局部示意圖，圖中：J-機(jī)匣，F(xiàn)-分流環(huán)；

圖2為本發(fā)明氬弧焊焊槍焊炬頭剖視圖，圖中：1-外殼，2-固定環(huán)，3銅網(wǎng)，4-壓板，5-出氣口；

圖3為圖2中外殼的剖視圖；

圖4為圖3的右視圖；

圖5為圖2中固定環(huán)剖視圖；

圖6為圖5的右視圖；

圖7為圖2中壓板的剖視圖；

圖8為圖7的左視圖；

圖9為常規(guī)焊炬頭的剖視圖；

圖10為圖9的左視圖；

圖11為本發(fā)明補(bǔ)片支撐架結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：1′-底座，2′-螺栓，3′-螺母；

圖12為圖11中底座的剖視圖；

圖13為圖12的俯視圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。