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CN106583906B - 一种改进内锥体安装边与筒体搭接焊缝质量的方法 - Google Patents

一种改进内锥体安装边与筒体搭接焊缝质量的方法 Download PDF

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CN106583906B
CN106583906B CN201611068762.0A CN201611068762A CN106583906B CN 106583906 B CN106583906 B CN 106583906B CN 201611068762 A CN201611068762 A CN 201611068762A CN 106583906 B CN106583906 B CN 106583906B
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CN
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weld
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electron beam
cylinder
welding
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倪建成
高献娟
公维勇
杨钊
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Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种改进内锥体安装边与筒体搭接焊缝质量的方法，其特征在于包括以下步骤：1、将筒体槽口改为窗口，采用激光切孔工艺加工筒体窗口；2、将安装边与筒体待焊处清理油污并擦拭干净；3、将配套的安装边与筒体装配在一起；4、将零件与夹具放置在真空电子束焊机变位器工作台上夹紧；5、关闭电子束焊机真空舱并抽真空；6、按调试合格的电子束焊参数焊接零件；7、X光检查焊缝。本发明的优点：窗口结构与安装边搭接连续，断续焊缝结构改进为整环连续焊缝，避免焊缝末端角焊缝结构，减少应力集中；将手工氩弧焊改进为真空电子束方案，解决背面惰性气体保护和焊缝焊透率，从而保证零件焊接质量，减少焊缝补焊次数，降低返修费用，保证内锥体安全使用寿命。

Description

一种改进内锥体安装边与筒体搭接焊缝质量的方法
技术领域
本发明涉及航空发动机制造技术领域，具体说是一种内锥体安装边与筒体搭接焊缝质量的方法。
背景技术
内锥体(图1)试验10小时后，目视或着色检查，零件焊缝裂纹故障率50％以上，工作300小时一个寿命周期后焊缝100％裂纹，需要返修补焊。增加了返修费用，影响批产配套效率。分析原因，内锥体焊接结构安装边1与筒体2搭接，筒体2壁紧贴安装边1，原使用手工氩弧焊接，因背面通氩气保护不畅，实际氩弧焊焊透率只有10％～20％，焊缝强度极差，使用过程中由于振动等因素，极易产生开裂故障；15处槽口在氩弧焊缝收尾处形成角焊缝结构，存在较大应力集中，使用过程中由于振动等因素，极易形成焊缝起始裂纹缘，存在使用安全隐患。严重制约了产品的配套交付。为保证工厂生产任务顺利完成，同时也为减少零件返修次数从而降低工厂不必要的质量损失，需对内锥体制造质量改进，重新进行工艺设计，提高产品合格率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种改进内锥体安装边与筒体搭接焊缝质量的方法，包括以下步骤：
1、将筒体的槽口改为窗口，采用激光切孔工艺加工筒体窗口；
2、将安装边与筒体待焊处清理油污并擦拭干净；
3、将配套的安装边与筒体装配在一起，采用夹具将筒体与安装边压紧；
4、将零件与夹具放置在真空电子束焊机变位器工作台上夹紧；
5、关闭电子束焊机真空舱并抽真空；
6、按调试合格的电子束焊参数焊接零件；
7、X光检查焊缝。
本发明的优点：窗口结构与安装边搭接连续，断续焊缝结构改进为整环连续焊缝，避免焊缝末端角焊缝结构，减少应力集中；将手工氩弧焊改进为真空电子束方案，解决背面惰性气体保护和焊缝焊透率，从而保证零件焊接质量，减少焊缝补焊次数，降低返修费用，保证内锥体安全使用寿命。
附图说明
图1是内锥体结构示意图；
图2是图1内锥体安装边背面带凸台搭接对接氩弧焊原结构放大图；
图3是改进前氩弧焊缝末端以角焊缝结构图；
图4是改进后电子束焊缝形成整环焊缝结构图。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本发明，图1是内锥体结构示意图，由安装边1与筒体2组成。
零件焊接结构原使用手工氩弧焊接，由于安装边1与筒体2搭接结构，筒体2壁紧贴安装边1，背面通氩气不畅实际氩弧焊焊透率只有10％～20％，焊缝强度极差，使用过程中由于振动等因素，极易产生开裂故障；15处槽口在氩弧焊缝收尾处形成角焊缝结构，存在较大的应力集中，使用过程中由于振动等因素，极易形成焊缝起始裂纹缘。零件一直使用手工氩弧焊，焊接质量很不稳定，试验后，目视或着色检查，零件焊缝裂纹故障率仅50％以上，需要返修补焊。工作300小时一个寿命周期后，近乎100％裂纹故障。X光检查发现零件焊后有未焊透等现象。
图2是图1内锥体安装边背面带凸台搭接对接氩弧焊原结构放大图，由于安装边1与筒体2搭接结构，筒体2壁紧贴安装边，背面A处通氩气不畅，实际氩弧焊焊透率只有10％～20％，焊缝强度极差，使用过程中由于振动等因素，极易产生开裂故障。
图3是改进前氩弧焊缝末端以角焊缝结构图，由于安装边1与筒体2搭接15处槽口3结构，在氩弧焊缝收尾处B形成角焊缝结构，存在较大的应力集中，使用过程中由于振动等因素，极易形成焊缝起始裂纹缘。
图4是改进后电子束焊缝形成整环焊缝结构图，改进筒体2整环搭接焊接结构，C处不间断焊接结构可以采用电子束焊，整环焊缝结构D不存在应力集中，避免了原来的焊缝末端角焊缝应力集中结构；优化氩弧焊为真空电子束焊工艺，解决焊接惰性气体保护，电子束焊接直接焊透背面台阶结构E，实现100％电子束焊透率，保证焊缝质量可靠。
具体操作步骤：
1、优化工艺结构，将筒体2的15处槽口改为15处窗口3，见图4，采用激光切孔工艺加工筒体窗口3；
2、将安装边1与筒体2待焊处清理油污并擦拭干净；
3、将配套的安装边1与筒体2装配在一起，采用简易夹具将筒体与安装边压紧；
4、将零件与夹具放置在真空电子束焊机变位器工作台上夹紧；
5、关闭电子束焊机真空舱并抽真空；
6、按调试合格的电子束焊参数表1焊接零件；
7、X光检查焊缝不存在未焊透、未熔合、裂纹、缩沟等缺陷，焊缝合格率100％。
表1 电子束焊接参数
Figure BDA0001164821740000041

Claims (1)

1.一种改进内锥体安装边与筒体搭接焊缝质量的方法，其特征在于包括以下步骤：
( 1) 、将筒体的槽口改为窗口，窗口结构与安装边搭接连续，进而保证可以采用电子束焊；断续焊缝结构改进为整环连续焊缝，避免焊缝末端角焊缝结构，减少应力集中；采用激光切孔工艺加工筒体窗口；
( 2) 、将安装边与筒体待焊处清理油污并擦拭干净；
( 3) 、将配套的安装边与筒体装配在一起，采用夹具将筒体与安装边压紧；
( 4) 、将零件与夹具放置在真空电子束焊机变位器工作台上夹紧；
( 5) 、关闭电子束焊机真空舱并抽真空；
( 6) 、按调试合格的电子束焊参数焊接零件；
电子束焊接参数
Figure FDA0002249429340000011
( 7) 、X光检查焊缝。
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