[發明專利]燃氣輪機環形薄壁鈑金件的裝配焊接方法和焊接電極

有效

• 申請號: 202010973669.4
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112091393B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 鄧元貴;陳昊;陳成;李祖衛;陳利;丁清國;吳欣星;何剛;熊曉鈺;游宏亮
• 申請（專利權）人: 中國航發貴州黎陽航空動力有限公司
• 主分類號: B23K11/11
• 分類號: B23K11/11;B23K11/36
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 張祥軍

本發明公開了一種燃氣輪機環形薄壁鈑金件的裝配焊接方法和焊接電極，焊接電極分為形狀不同的上電極和下電極，裝配焊接時，先將多個擴壓箱點焊連接，然后再把擴壓箱分別與第一加強環和第二加強環焊接形成整體，接著把擴壓箱、第一加強環和第二加強環整體裝入內、外環的環形通道中，分別焊接第一加強環與內環，第二加強環與外環，最后完成所有擴壓箱與內環、外環的點焊連接。本發明的焊接順序確保了多個組件之間的焊接無干涉，焊接質量穩定，不同的焊接電極用于不同的焊接位置，實現了環形鈑金組合件在狹小空間的焊接。

技術領域

本發明屬于焊接和裝配技術領域，具體涉及一種環形鈑金焊接組合件上狹小空間復雜結構的裝配、焊接方法和專用焊接電極。

背景技術

如圖1、圖2所示，在加工燃氣輪機的關鍵組件過程中，需要在其內外層組成的薄壁環形空間中裝配若干擴壓箱腔體結構，其裝配連接方法為電阻點焊。該型零件屬于典型大直徑鈑金焊接組合件，直徑超過650mm，兩頭寬度差異大，結構復雜，焊接工藝操作可達性極差，如何進行有效焊接加工一直是研制過程中的關鍵技術瓶頸。由于零件為雙層鈑金結構，在其小頭端(小外徑端)裝配點焊復雜結構的操作空間極小，其中最小操作空間不超過15mm，常規電阻焊的點焊電極無法實現該型零件的操作。

根據零件示意圖，該零件狹小結構的裝配由7類電阻點焊焊縫實現，具體為：

焊縫1：單組擴壓箱5之間的組合連接；

焊縫2：若干擴壓箱5與第二加強環2之間的組合連接；

焊縫3：若干擴壓箱5與第一加強環1之間的組合連接；

焊縫4：第一加強環1與內環3之間的連接；

焊縫5，第二加強環2與外環4之間的連接；

焊縫6：若干擴壓箱5與內環3之間的連接；

焊縫7：若干擴壓箱5與外環4之間的連接。

狹小復雜結構的加工和裝配焊接尚無成熟加工工藝裝備和工藝思路，因此設計一套適用于該型零件加工的焊接電極和加工工藝方法極為迫切。

發明內容

本發明旨在為類似燃氣輪機環形薄壁鈑金件的裝配和焊接提供一套焊接電極和相應的裝配、焊接方法，解決環形鈑金焊接組合件上狹小空間復雜結構的裝配、焊接問題，合理有效的進行點焊連接和裝配。

本發明是通過如下技術方案予以實現的：

一種燃氣輪機環形薄壁鈑金件的焊接電極，包括，

上電極，所述上電極為包含兩個不同外徑的臺階狀圓柱體，外徑較小的圓柱體的自由端呈圓錐狀，外徑較大的圓柱體周向表面上開有一對短槽和一對長槽，外徑較大的圓柱體自由端端面開有一條與圓柱體同軸的盲孔；

下電極，所述下電極包括圓柱段，圓柱段的端面上且垂直于圓柱段的軸線方向設置有第一電極延伸支臂，第一電極延伸支臂的末端設置有第二延伸支臂，第二延伸支臂上表面有一個軸線平行于圓柱段軸線的凸起。

優選的，所述第一電極延伸支臂的截面由圓柱段指向第二電極延伸支臂方向逐漸變大，第二電極延伸支臂的截面由第一電極支臂指向凸起方向逐漸縮小。

優選的，所述上電極和下電極的電極材料為鉻鋯銅。

一種燃氣輪機環形薄壁鈑金件的裝配、焊接方法，包括外環、內環、擴壓箱、第一加強環和第二加強環的裝配和焊接，具體包括下述步驟，

步驟1，裝配單個擴壓箱，并將裝配好的多個擴壓箱按照最終設計要求位置裝配，相鄰兩個擴壓箱之間點焊連接；

步驟2，將步驟1中多個點焊完成的擴壓箱分別與第一加強環和第二加強環連接，通過點焊的方式使得多個擴壓箱在第一加強環和第二加強環之間的環體區域內沿著周向均布；