[發明專利]焊接短柱布置和使用該布置以制造物品的方法

在審

• 申請號: 201810154924.5
• 申請日: 2018-02-23
• 公開（公告）號: CN108500443A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: R.N.馬奇
• 申請（專利權）人: 勞斯萊斯有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26;F01D5/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強

與溢料產生焊接過程一起使用的工件包括回轉體、多個第一附接部分、多個第二附接部分?；剞D體有旋轉軸線。各第一附接部分有第一徑向外部焊接接頭表面，各第二附接部分有第二徑向外部焊接接頭表面。回轉體包括多個第一和第二短柱部分，各第一短柱部分有第一徑向內部焊接接頭表面，各第二短柱部分有第二徑向內部焊接接頭表面。第一和第二短柱部分中相應的一些周向地繞旋轉軸線以交替排列布置。各第一徑向外部接頭表面通過第一焊接接頭平面的溢料產生焊接過程連接到第一徑向內部接頭表面中對應的一個，各第二徑向外部接頭表面通過第二焊接接頭平面的溢料產生焊接過程連接到第二徑向內部接頭表面中對應的一個，各第一接頭平面從相鄰第二接頭平面偏移。

技術領域

本公開涉及用于與線性摩擦焊接過程一起使用的焊接短柱（stub）布置，并且特別地但不是唯一地，涉及用于與線性摩擦焊接過程一起使用以產生有葉片的盤的焊接短柱布置。

背景技術

通常通過由單次鍛造加工翼型件和盤元件來制造有葉片的盤或者整體葉盤。在翼型件相對小時這常為最合適的制造技術，但對于具有較大翼型件的盤而言，這種加工技術浪費大量材料。

溢料(flash)產生焊接過程為這樣的過程，其中由摩擦、壓力或外部熱源產生的熱量軟化的材料從焊接接頭區排出。

使用線性摩擦焊接（LFW）以制造用于在燃氣渦輪發動機中使用的有葉片的盤提供了好得多的材料利用，僅在焊接點附近和盤緣下方的區域中需要焊后加工。

大體上關于溢料產生焊接過程的一個問題，且特別是關于LFW制造技術的一個問題在于，溢料從焊接接頭側向排出。在有葉片的盤的情況下，這種溢料是有問題的，因為由翼型件和轉子之間的一個接頭所產生的溢料可從該接頭排出足夠遠，從而干涉鄰近接頭。這意味著或者在每次焊接之后需要去溢料，或者在移除溢料之前僅可完成間隔的翼型件到轉子的摩擦焊接。然后必須將部分完成的整體葉盤重新配合到LFW裝置上，以使介入的翼型件到轉子的摩擦焊接完成。

每次焊接后去溢料會增加完成構件所需的成本和時間。替換線性摩擦焊接裝置中的部分完成的整體葉盤以使剩余的線性摩擦焊接完成需要仔細且精確地重新定位部分完成的構件，其進一步增加了完成該構件所需的成本和時間。

發明內容

根據本公開的第一方面，提供了一種用于與溢料產生焊接過程一起使用的工件，所述工件包括：

包括旋轉軸線的回轉體；

多個第一附接部分，第一附接部分中的每個包括第一徑向外部焊接接頭表面；和

多個第二附接部分，第二附接部分中的每個包括第二徑向外部焊接接頭表面；

其中回轉體包括多個第一和第二短柱部分，第一短柱部分中的每個具有第一徑向內部焊接接頭表面，第二短柱部分中的每個具有第二徑向內部焊接接頭表面，并且第一短柱部分和第二短柱部分的相應的一些周向地圍繞旋轉軸線以交替順序布置，

第一徑向外部焊接接頭表面中的每個通過在第一焊接接頭平面處的溢料產生焊接過程連接到第一徑向內部焊接接頭表面中對應的一個，第二徑向外部焊接接頭表面中的每個通過在第二焊接接頭平面處的溢料產生焊接過程連接到第二徑向內部焊接接頭表面中對應的一個，且

每個第一焊接接頭平面從相鄰的第二焊接接頭平面偏移。

通過使第一焊接接頭平面從相鄰的第二焊接接頭平面偏移，由第一和第二短柱部分與第一和第二附接部分中的對應的一些之間的每個線性摩擦焊接產生的溢料不與由鄰近接頭產生的溢料沖突或碰撞。

這使第一和第二短柱部分與第一和第二附接部分中對應的一些之間的線性摩擦焊接的每一個能夠一次完成。換句話說，不必在每個交替的短柱部分和附接部分接頭處完成線性摩擦焊接、之后移除在每個這些接頭處產生的溢料。

這使得工件的制造比現有技術等同物更快且更具成本效益，這又使得其對于用戶更方便。