[發(fā)明專利]一種真空釬焊馬氏體不銹鋼整流器組件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210411045.9
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN102922230A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 時孝雷;康文軍;李金聲;張軍;王煒;何宇航;賀振宇;鎖魏
• 申請（專利權(quán)）人: 西安航空動力股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K1/008;B23K1/20
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動機(jī)的制造領(lǐng)域，具體是一種真空釬焊馬氏體不銹鋼整流器組件的方法。

背景技術(shù)

國內(nèi)外航空發(fā)動機(jī)的很多重要部件，如導(dǎo)向葉片、工作葉片、壓氣機(jī)葉片、燃燒室部件、蜂窩封嚴(yán)結(jié)構(gòu)、燃油總管及其它管路等構(gòu)件的制造都涉及到真空釬焊技術(shù)，我國在多個機(jī)種航空發(fā)動機(jī)整流器組件的制造中采用熱鉚、氣體保護(hù)釬焊和真空釬焊工藝。由于整流器由82個葉片和內(nèi)環(huán)組成，釬縫164處，若零件有1處釬縫不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，整個零件即視為不合格，所以真空釬焊間隙要非常一致，零件表面也要相當(dāng)潔凈；此組件對單件葉片和整環(huán)的裝配要求極高，釬焊溫度為1055℃，且釬焊和淬火同時進(jìn)行，釬焊后零件變形大，真空釬焊后零件因變形太大或無補(bǔ)焊次數(shù)而報廢。

現(xiàn)國內(nèi)外的涉及真空釬焊技術(shù)的專利為蜂窩類零件的釬焊、金剛石復(fù)合片的真空釬焊和真空釬焊用釬料，涉及航空發(fā)動機(jī)整流器組件真空釬焊的技術(shù)論文為航空發(fā)動機(jī)整流器組件的熱鉚工藝及保護(hù)氣體釬焊工藝，蜂窩類零件的釬焊和金剛石復(fù)合片的真空釬焊工藝過程與本專利流程類似，但不涉及石墨釬焊夾具和釬焊與淬火的一體化工藝，目前沒有相關(guān)專利和技術(shù)論文涉及馬氏體不銹鋼材料的航空發(fā)動機(jī)整流器組件的真空釬焊。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的釬焊后零件變形大，或無補(bǔ)焊次數(shù)而報廢的不足，本發(fā)明提出了一種真空釬焊馬氏體不銹鋼整流器組件的方法。

本發(fā)明包括以下步驟：

步驟1，裝配待焊零件：采用常規(guī)方法將葉片逐一固定到所述整流器組件的內(nèi)環(huán)中，調(diào)整葉片間的釬焊間隙至均勻，并在待釬焊處預(yù)填裝δ=0.05mm的箔狀HBNi82CrSiB釬料。

步驟2，氬弧焊定位：采用添加H1Cr11Ni2W2MoV焊絲的對稱交叉定位方法。焊點直徑為Φ3。

步驟3，真空釬焊：所述真空釬焊的過程包括：

a．將膏狀HBNi82CrSiB釬料均勻地涂覆在經(jīng)過打磨和清洗的待釬焊處，涂覆的寬度為0.6mm～0.8mm；在釬焊夾具與零件接觸的位置涂抹紅色阻流劑。

所述釬焊夾具用石墨制成，并在該釬焊夾具的表面噴涂了一層厚度為0.1mm的Al₂O₃涂層；

b．將安放有零件的釬焊夾具裝入真空爐中。以350℃/h的升溫速率將真空爐的爐溫升至350℃，保溫20～30分鐘，以揮發(fā)釬料中的粘接劑。以650℃/h的升溫速率將真空爐的爐爐溫升至950℃，保溫20～30分鐘，用來將零件透熱。以450℃/h的升溫速率將爐溫升至1055℃，保溫10～20分鐘，實施對零件的釬焊。將真空爐的真空室在真空狀態(tài)下冷卻至950℃，回填高純氬氣，氬氣壓力不得小于90KPa。啟動冷卻風(fēng)扇將零件冷卻到80℃以下出爐。

c．對零件釬縫質(zhì)量進(jìn)行檢查。對符合驗收標(biāo)準(zhǔn)的零件進(jìn)入下一步，進(jìn)行回火；對不符合驗收標(biāo)準(zhǔn)的零件，在不合格處補(bǔ)涂釬料后，重復(fù)本步驟中的b過程，進(jìn)行補(bǔ)焊。補(bǔ)焊時釬焊溫度為1035～1045℃。補(bǔ)焊合格后的零件進(jìn)入下一步，進(jìn)行回火。對不符合驗收標(biāo)準(zhǔn)的零件進(jìn)行補(bǔ)焊的次數(shù)為2次。

步驟4，回火：將安放有零件的釬焊夾具裝入真空爐中。以600℃/h的升溫速率將爐溫升至580℃，保溫60～70分鐘。回填高純氬氣，氬氣壓力不得小于90KPa。對零件風(fēng)冷卻到80℃以下出爐。

標(biāo)準(zhǔn)5，機(jī)加：去除零件余量，加工至最終尺寸，得到釬焊后的馬氏體不銹鋼整流器組件。

本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供成套馬氏體不銹鋼1Cr11Ni2W2MoV真空釬焊工藝、焊后熱處理工藝及整流器組件或與其結(jié)構(gòu)類似零件的真空釬焊工藝，提高同類零件的一次釬焊合格率和釬焊質(zhì)量，同時通過保證零件真空釬焊后變形較小。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案具有以下特點：

保證整流器組件釬焊間隙

裝配葉片與內(nèi)環(huán)之前用干凈的酒精清洗零件，隨后將零件晾干，將葉片固定到內(nèi)環(huán)中，調(diào)整葉片間的釬焊間隙至均勻，并在待釬焊處預(yù)塞δ=0.05mm的箔狀HBNi82CrSiB釬料。當(dāng)葉片間的釬焊間隙大于0.1mm時，在局部塞兩層箔狀釬料。在隨后的真空釬焊時，箔狀HBNi82CrSiB釬料熔化并充當(dāng)部分釬料填滿釬焊間隙，形成釬縫。整流器組件的零件圖見圖1。

真空釬焊時的釬焊間隙對釬縫質(zhì)量的影響較大，HBNi82CrSiB釬焊1Cr11Ni2W2MoV時，釬縫組織（圖3）由以下組成：

（1）靠近母材的鎳固溶體；

（2）釬縫中灰色的圓形硼化鎳相；