[發明專利]發動機封嚴結構的擴散焊接方法

有效

• 申請號: 201610212666.2
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN105665912B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 張明敏;吳家云;馮小珍
• 申請（專利權）人: 中國南方航空工業（集團）有限公司
• 主分類號: B23K20/02
• 分類號: B23K20/02
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所43211
• 代理人: 李杰

技術領域

本發明涉及發動機封嚴領域，特別地，涉及一種發動機封嚴結構的擴散焊接方法。

背景技術

發動機零部件會采用一些潤滑封嚴材料，作為葉片、蓖齒等零件的封嚴潤滑層，以提高零件工作效率和使用壽命。一種以銅銀鋅合金結構10作為合金襯套20(如GH600高溫合金襯套)磨耗封嚴層的結構中，見圖1，封嚴蓖齒在旋轉過程中與銅銀鋅磨耗封嚴層發生刮摩從而起到潤滑和封嚴作用。

現有的銅銀鋅磨耗封嚴層通常采用熱噴涂直接將銅銀鋅合金粉末噴涂之合金襯套20。。采用噴涂工藝加工的涂層不宜太厚，而且涂層的結合力不高。噴涂在加工階段會出現鼓泡缺陷，且涂層在使用過程中也容易出現氧化、起鼓和剝離掉塊的情況，降低涂層對發動機零部件的封嚴潤滑效果，進而影響發動機的性能。

發明內容

本發明提供了一種發動機封嚴結構的擴散焊接方法，以解決現有的封嚴涂層容易出現氧化、起鼓和剝離掉塊現象的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明一方面提供了一種發動機封嚴結構的擴散焊接方法，包括以下步驟：

根據合金襯套的尺寸預制銅銀鋅合金環。

在合金襯套或銅銀鋅合金環上鍍制銅層。

將銅銀鋅合金環嵌套入合金襯套中形成裝配體，且銅銀鋅合金環的內環內設有用于將銅銀鋅合金環壓在合金襯套上的芯棒，銅銀鋅合金環和合金襯套為過盈配合，過盈量為0.03～0.05毫米；

將裝配體在還原氣體保護下，在715～725℃保溫180～240分鐘進行擴散焊，得到發動機封嚴結構。

進一步地，銅層鍍制在銅銀鋅合金環上，銅層的厚度為0.005～0.008毫米。

進一步地，內環的內孔具有8～12°的錐度，芯棒的錐度與內孔的錐度一致。

進一步地，裝配體放置在墊塊上進行擴散焊和冷卻，墊塊設有用于支撐裝配體的容納槽，銅銀鋅合金環和合金襯套沿軸向垂直放置在容納槽內，容納槽的槽壁與合金襯套相抵。

進一步地，芯棒與內孔的接觸面、容納槽的槽底與裝配體的接觸面上均涂設有阻流劑。

進一步地，在鍍制銅層之前還包括分別采用100％體積比鹽酸溶液和40％體積比的硝酸水溶液對銅銀鋅合金環和合金襯套進行清洗。

進一步地，過盈量為0.04毫米，擴散焊時，焊接溫度為720℃，焊接時間為210分鐘。

進一步地，銅銀鋅合金環由鑄造形成的毛坯，并經均勻化熱處理后機械加工得到。

進一步地，還原氣體為氫氣。

本發明具有以下有益效果：上述發動機封嚴結構的擴散焊接方法，銅銀鋅磨耗封嚴層采用銅銀鋅合金環的形式以便于焊接。同時由于銅銀鋅合金環和合金襯套材質的物理化學特性相差大，因而采用銅層作為中間層，改善擴散條件，避免擴散焊焊縫出現焊接缺陷，并對焊接條件進行優化。上述發動機封嚴結構的擴散焊接方法，元件采用擴散焊的方式焊接，焊接牢固，同時避免出現銅銀鋅磨耗封嚴層氧化、起鼓和剝離掉塊現象。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是現有的發動機封嚴結構示意圖；

圖2是焊接時、各部件裝配及工裝裝配示意圖；

圖3是實施例3的擴散焊焊接接頭的金相解剖圖；

圖4是發動機封嚴結構的力學試驗示意圖。

附圖標記說明：100、銅銀鋅合金環；200、合金襯套；300、芯棒；400、墊塊；500、支撐墊塊。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

本發明提供了一種發動機封嚴結構的擴散焊接方法，包括以下步驟：

根據合金襯套200的尺寸預制銅銀鋅合金環100。

在合金襯套200或銅銀鋅合金環100上鍍制銅層。

參照圖1，將銅銀鋅合金環100嵌套入合金襯套200中得到裝配體，銅銀鋅合金環100的內環內設有與其配合的用于將銅銀鋅合金環100壓在合金襯套200上的芯棒300，銅銀鋅合金環100和合金襯套200為過盈配合，過盈量為0.03～0.05毫米。

將裝配體在還原氣體保護下，在715～725℃保溫180～240分鐘進行擴散焊，得到發動機封嚴結構。