[发明专利]铝合金件的构造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金件的构造(build up)(即修复)方法

背景技术

一般地，通过在部件产生裂缝(或裂纹)和/或凹陷处提供材料(粉末、玻璃料，...)来构造部件，在实践上通常使用焊接或铜焊技术来实现。

本发明的方法特别地可以使用在构造涡轮机(例如涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、陆地燃气轮机，...)的部件上，更特别地使用于涡轮喷气发动机的风扇机匣上。

涡轮喷气发动机的风扇机匣通常由铝合金制成，在制造过程中(从工具吹入)或在涡轮喷气发动机操作过程中(吸入卵石或其它撞击机匣的抛射体)容易发生损坏。一般地，由于所使用的铝合金的可焊性相对有限，所以很难通过焊接来构造这些机匣，这些合金具有非常高的导热性和很大的反射率。

在已知的方法中，人们已经知道通过使用钨极惰性气体(Tungsten Inert Gas，TIG)焊接来构造部件。然而，这种方法存在下列缺陷：受到焊接热影响的部件区域过大，并且具有明显的变形。而且，由于在TIG焊接过程中产生的电弧会损坏构成组件的部件的球轴承，所以在继续构造之前有必要去除风扇机匣以使其与涡轮喷气发动机低压压缩机模组(也称作风扇和增压器模组)的其它部件分离。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种通过焊接来构造部件的方法，该方法产生有限的热影响区域且在构造区域中的变形较小，而且能够用于在无需拆下机匣的情况下构造涡轮喷气发动机的风扇机匣。

为实现该目的，本发明提供一种通过焊接来构造铝合金部件的方法，该方法包括下列步骤：

在部件的构造区域上手动沉积铝合金粉末层；和

利用激光焊接将所述粉末层焊接到所述部件上。

可发现所执行的激光焊接会产生比执行TIG焊接时更小的热影响区域和变形。

此外，因为手动沉积粉末，所以实施该方法所需的设备比较小巧。这样即使在还需要组装其它部件时也同样易于接近需要构造的部件。更特别地，在涡轮喷气发动机的风扇机匣与压缩机模组为一体时也可以被接近。有利地，在没有将机匣从涡轮喷气发动机压缩机模组上拆下的情况下对风扇机匣如此进行构造，因而节省宝贵时间。此外，由于没有因激光焊接产生的电弧，所以没有损坏球轴承的危险。

附图说明

通过阅读下面对实现本发明方法的详细描述，本发明及其优点会更加易于理解，该描述参考下列附图，其中：

图1是构造部件的一个实施例的示意性截面图；

图2至图5是示意图，示出对图1所示部件实施本发明方法的各个步骤；

图6是示出实施本发明方法时使用的刮刀的一个实施例的立体图；

图7是示出构造部件的一个实施例的示意性立体图，由罩盖着；

图8至图11是示意图，示出对图7所示部件实施本发明方法的各个步骤。

具体实施方式

参考图1至图5，描述本发明的第一实施方法，用于填满图1截面图中所示的部件1的杯形凹陷3。部件1是用于两线圈支路涡轮喷气发动机的风扇机匣，属于涡轮喷气发动机的低压压缩机模组，其也包括风扇和低压压缩机(或增压器)。

部件1的构造区域5与凹陷3的范围相对应。而且，当参考部件的“表面”时，该术语涵盖部件的整个表面S。在构造区域5中，表面S因此与凹陷3的底面不对应，但是，如图1中虚线所示，如果没有凹陷3则部件应该具有表面S。

在本发明的方法中，铝合金粉末9的层8被手动地沉积在部件1上的构造区域5内。

在实践中，为了获得层8，可以至少连续沉积两个下层11a、11b，每一层由多珠粉末9构成，这些珠子平行并以间距P分开布置。

在所述实施例中，为了构造(即修复)部件1，沉积以间距P间隔开的珠子12a形式的第一底层11a，接着再沉积以相同间距P间隔开但相对于珠子12a偏移P/2距离的珠子12b构成的第二底层11b。

粉末9珠子底层的并置使其可以获得压实得很好的层8，具有相对稳定的厚度。

在实施本发明时，相对于部件1的表面S来校准粉末层8的高度H。以此方式控制沉积层8的厚度E，其中厚度E对执行激光焊接的质量具有一定影响。如果厚度过小，则会出现表面材料缺乏现象。

对于相对于部件1表面S的凹陷(或裂纹)的给定深度D，层8的厚度E等于D+H，其中H为层8相对于部件1表面S的高度。通过校准高度H，可同时控制厚度E。

该校准步骤自然发生在沉积粉末层步骤之后并且激光焊接步骤之前。