[發明專利]一種用于雙輻板渦輪盤的焊接方法

有效

• 申請號: 202011106872.8
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112276331B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 窩丁日海;張乘齊;杜鵬;謝利強;趙云;陳阿龍
• 申請（專利權）人: 中國航發四川燃氣渦輪研究院
• 主分類號: B23K20/02
• 分類號: B23K20/02;B23K20/26
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.一種用于雙輻板渦輪盤的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括：

步驟1，焊接面加工：雙輻板渦輪盤毛坯左輻板(1)加工出左盤心焊接界面(6)、左內腔輪廓(7)、左盤緣預擴散焊接內界面(8)、左盤緣焊接界面(9)、左盤緣預擴散焊接外界面(10)、左徑向定位止口(11)和周向定位凸塊(19)；

雙輻板渦輪盤毛坯右輻板(3)加工出右盤心焊接界面(12)、右內腔輪廓(13)、右盤緣預擴散焊接內界面(14)、右盤緣焊接界面(15)、右盤緣預擴散焊接外界面(16)、右徑向定位止口(17)和周向定位凹槽(20)；

步驟2，電鍍：左盤心焊接界面(6)、右盤心焊接界面(12)、左盤緣焊接界面(9)、右盤緣焊接界面(15)采用電鍍方式覆蓋一層活性金屬元素鍍層；

步驟3，裝配：將左輻板的左徑向定位止口(11)、周向定位凸塊(19)分別對應與右輻板的右徑向定位止口(17)和周向定位凹槽(20)配合，使左盤緣預擴散焊接內界面(8)、左盤緣預擴散焊接外界面(10)分別對應與右盤緣預擴散焊接內界面(14)、右盤緣預擴散焊接外界面(16)接觸，在左盤心焊接界面(6)、右盤心焊接界面(12)之間存在間隙；

步驟4，預擴散焊接：采用預擴散工藝對左盤緣預擴散焊接內界面(8)、右盤緣預擴散焊接內界面(14)進行初步焊接，對左盤緣預擴散焊接外界面(10)、右盤緣預擴散焊接外界面(16)進行初步焊接，形成盤緣密閉空腔(18)；

步驟5，熱等靜壓：將預擴散焊接后的毛坯放入熱等靜壓爐進行熱等靜壓擴散，左盤心焊接界面(6)與右盤心焊接界面(12)焊接，左盤緣焊接界面(9)與右盤緣焊接界面(15)焊接，實現雙輻板渦輪盤毛坯左輻板(1)、雙輻板渦輪盤毛坯右輻板(3)的擴散焊接。

2.根據權利要求1所述的焊接方法，其特征在于，雙輻板渦輪盤毛坯左輻板(1)加工出的左盤緣預擴散焊接內界面(8)面積占輪緣總焊接面積的1～1.5％、左盤緣預擴散焊接外界面(10)占輪緣總焊接面積的1.5～2％。

3.根據權利要求1所述的焊接方法，其特征在于，金屬元素鍍層為活性金屬元素鎳層。

4.根據權利要求1所述的焊接方法，其特征在于，通過加溫、加壓方式進行預擴散焊接。

5.根據權利要求1所述的焊接方法，其特征在于，預擴散焊接前在雙輻板渦輪盤毛坯左輻板(1)的左加壓面(2)、雙輻板渦輪盤毛坯右輻板(3)的右加壓面(4)均覆蓋一層石墨紙，以避免盤緣預擴散焊接后盤件無法與壓頭分離。

6.根據權利要求1所述的焊接方法，其特征在于，根據雙輻板渦輪盤毛坯材料性能，確定雙輻板渦輪盤毛坯左輻板(1)、雙輻板渦輪盤毛坯右輻板(3)組織的狀態和焊接溫度。

7.根據權利要求6所述的焊接方法，其特征在于，預擴散焊接溫度、保溫時間與熱等靜壓擴散焊接溫度、保溫時間一致。

8.根據權利要求7所述的焊接方法，其特征在于，保溫時間為2～5小時。