[發(fā)明專利]一種電子束焊接結(jié)構(gòu)葉盤加工精度控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811449209.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN109514070A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李冬梅;李健;趙海波;王凱元;李培陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B23K15/00
• 分類號(hào): B23K15/00;B23K37/04
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.一種電子束焊接結(jié)構(gòu)葉盤加工精度控制方法，其特征在于：焊接結(jié)構(gòu)整體葉盤總體研制過程共分四個(gè)階段：焊接結(jié)構(gòu)單體葉片加工；焊接結(jié)構(gòu)單體盤加工；單體盤加工；葉環(huán)焊接機(jī)加組合件加工；整體葉盤焊接機(jī)加組合件加工；

具體工藝流程如下：

焊接結(jié)構(gòu)單體葉片研制：

葉片毛坯結(jié)構(gòu)確定→葉片鍛模設(shè)計(jì)→葉片毛坯鍛造→葉片毛坯檢測分組→澆鑄低熔點(diǎn)合金→銑加工基準(zhǔn)→去除合金→精銑榫頭和葉身→腐蝕→熒光→終檢；

單體盤加工：

盤毛坯鍛造→粗車→熱處理→精車→精車焊接面→熒光檢驗(yàn)→終檢

葉環(huán)焊接機(jī)加組合件加工：

集件→裝配→檢測→焊接→檢測→熱處理→檢測→修基準(zhǔn)→車前后端→最終檢驗(yàn)；

整體葉盤焊接機(jī)加組合件加工：

集件→裝配→焊接→檢測→熱處理→檢測→修基準(zhǔn)→精銑葉片→精車腹板型面→鉆孔→檢驗(yàn)→拋光。

2.按照權(quán)利要求1所述的電子束焊接結(jié)構(gòu)葉盤加工精度控制方法，其特征在于：為了滿足零件裝配、焊接精度要求，裝配、焊接采用同一套夾具，在夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采取了以下措施：

1)為保證葉片裝配后葉環(huán)直徑尺寸，設(shè)計(jì)不同厚度的徑向調(diào)整片，用于葉片裝配后徑向尺寸調(diào)整用。

2)葉尖工藝圓臺(tái)處配置輔助定位裝置，即外環(huán)定位支架，保證葉尖定位準(zhǔn)確。

3)葉尖圓臺(tái)部位處外環(huán)定位支架的傾斜角度設(shè)計(jì)應(yīng)與焊縫傾斜角度一致，保證葉尖定位支架不能阻擋焊縫位置，及外環(huán)處應(yīng)留有足夠的電子束通過空間。

4)為了避免夾具及零件的磁性容易造成電子束的偏移，從而造成焊縫質(zhì)量的不穩(wěn)定，夾具選材整體不應(yīng)有磁性。

3.按照權(quán)利要求1所述的電子束焊接結(jié)構(gòu)葉盤加工精度控制方法，其特征在于：電子束焊接屬于一種熔焊方式，焊接過程中會(huì)有一定的焊接收縮量，焊縫的收縮表現(xiàn)在零件圓周上就是零件直徑的收縮，同時(shí)葉片葉身型面會(huì)沿著徑向產(chǎn)生偏移。假定每條焊縫的焊接收縮量為△L，葉環(huán)焊接時(shí)焊縫收縮產(chǎn)生的周向和徑向的收縮量可以采用如下公式計(jì)算：

L(周向總收縮量)＝△L(每條焊縫收縮量)×cos45°(焊縫角度)×N(焊縫條數(shù))

△R(徑向半徑收縮量)＝L÷(2π)

為了保證焊后零件收縮后尺寸仍滿足工藝要求，葉片葉身型面加工時(shí)葉片截面位置需向葉尖方向偏移△R距離。

4.按照權(quán)利要求1所述的電子束焊接結(jié)構(gòu)葉盤加工精度控制方法，其特征在于：為了保證葉片順利裝配和裝配后的間隙要求，加工葉片時(shí)縮嚴(yán)了葉片厚度L公差，并將葉片按L^+0.02、L和L_-0.02三組尺寸加工，保證裝配后葉片位置精度和焊縫間隙可調(diào)；同時(shí)，為了提高焊接表面與裝配基準(zhǔn)相對(duì)位置精度，先進(jìn)的五坐標(biāo)加工中心一次裝夾完成焊接表面、基準(zhǔn)表面及葉身型面加工。

5.按照權(quán)利要求1所述的電子束焊接結(jié)構(gòu)葉盤加工精度控制方法，其特征在于：為了便于葉片加工、葉片焊前裝配定位及焊后檢測，在毛料葉尖部位增加了工藝凸臺(tái)設(shè)計(jì)，且使凸臺(tái)中心線與葉片積疊軸重合；在工藝凸臺(tái)與葉尖之間增加了加固連接方臺(tái)，方臺(tái)上部加工成圓臺(tái)，用于葉環(huán)裝配、焊接的角向定位基準(zhǔn)，方臺(tái)下部保持毛坯狀態(tài)，用于工藝凸臺(tái)與葉身的連接，增加凸臺(tái)強(qiáng)度。