[发明专利]用于部分穿透焊接接头的射线照相标记物

说明书

技术领域

本发明总体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及在部分穿透焊接接头处具有射线照相标记物的燃气涡轮发动机压缩机转子组件焊件构件。

背景技术

燃气涡轮发动机包括压缩机和通过将盘焊接在一起而形成的涡轮机段。特别地，多组金属盘被焊接在一起以形成焊件构件，而涡轮机叶片可以附接到该焊件构件。为了保持质量控制，可以使用射线照相成像方法来检查相邻金属盘之间的焊缝以确定焊接穿透深度。

Rohrle等人的美国专利第3,974,381号公开了一种用于检测电子束焊缝的穿透深度的焊接方法和装置，其中所发生的X射线被引导通过吸收装置的几个板到达射线接收器。这些板包括多个直径相等的孔，这些孔以它们的位置彼此布置，使得相同水平面上的相应孔的中心线精确对齐。射线接收器、吸收装置和工件彼此平行地对齐并且在高度上彼此协同。

本发明旨在克服本发明人发现的一个或多个问题。

发明内容

公开了一种用于燃气涡轮发动机的焊件构件。焊件构件包括前向焊接构件和后向焊接构件。前向焊接构件具有在一端形成有前向焊接面的环形形状。前向焊接面具有形成在其中的至少一个前向射线照相标记孔。后向焊接构件具有在一端形成有后向焊接面的环形形状。后向焊接面具有形成在其中的至少一个后向射线照相标记孔。前向焊接面与后向焊接面对齐，并且至少一个前向射线照相标记孔从至少一个后向射线照相标记孔成角度地偏移。

还公开了一种燃气涡轮发动机压缩机转子组件。燃气涡轮发动机压缩机转子组件包括焊件构件和多个压缩机转子叶片。焊件构件具有多个压缩机盘。多个压缩机盘中的每一者包括前向焊接构件和后向焊接构件。前向焊接构件具有环形形状，其在一端形成有前向焊接面。前向焊接面具有形成在其中的至少一个前向射线照相标记孔。后向焊接构件具有环形形状，其在一端形成有后向焊接面。后向焊接面具有形成在其中的至少一个后向射线照相标记孔。前向焊接面与后向焊接面对齐，并且至少一个前向射线照相标记孔从至少一个后向射线照相标记孔成角度地偏移。多个压缩机盘中的每一者还包括多个转子叶片槽。多个压缩机转子叶片各自位于其中一个转子叶片槽中。

还公开了一种确定燃气涡轮发动机的焊件构件中的焊接穿透深度的方法。该方法包括在前向焊接构件的前向焊接面中形成至少一个前向射线照相标记孔。该方法还包括在后向焊接构件的后向焊接面中形成至少一个后向射线照相标记孔。该方法还包括将前向焊接构件的前向焊接面与后向焊接构件的后向焊接面对齐。该方法还包括使用穿透焊接工艺将前向焊接构件的前向焊接面焊接到后向焊接构件的后向焊接面。该方法另外包括对焊件构件的一部分进行射线照相成像，以确定至少一个前向射线照相标记孔和至少一个后向射线照相标记孔是否已被焊接材料遮蔽。

附图说明

图1是示例性燃气涡轮发动机的示意图。

图2是图1的燃气涡轮发动机的压缩机转子组件的透视图。

图3是图2的压缩机转子组件的焊件的一部分的横截面图。

图4是沿线VI-VI截取的图3的焊件的一部分的前向焊接构件与相邻的后向焊接构件之间的未焊接接头的横截面图。

图5是沿线V-V截取的图4的焊件的一部分的前向焊接构件与相邻的后向焊接构件之间的未焊接接头的另一横截面图。

图6是图3的焊件的一部分的焊接构件中的其中一个的焊接面的端视图。

图7是图6的焊接构件的焊接面的一部分的放大图。

图8是沿着线V-V截取的邻近图4的焊件的一部分的焊接构件的前向焊接构件与相邻的后向焊接构件之间的焊接接头的另一横截面图。

图9是用于确定用于燃气涡轮发动机的焊件构件中的焊接穿透深度的方法的流程图。

具体实施方式

本文公开的系统和方法包括具有在焊缝的射线照相检查期间限定焊接线的标记孔的燃气涡轮发动机压缩机转子组件。在实施例中，压缩机转子组件包括具有前向焊接构件和后向焊接构件的焊件，其中在其焊接面中形成有标记孔。在焊接期间，前向焊接构件的标记孔可以从后向焊接构件的标记孔偏移。在焊接之后，一个或多个标记孔可以部分地或完全地填充有焊接材料。

图1是示例性燃气涡轮发动机的示意图。为了清楚起见并便于说明，一些表面和结构已经被省略或放大(在此附图和其他附图中)。此外，本发明可以参考前向和后向。通常，除非另有说明，否则所有对“前向”和“后向”的引用与主空气(在布雷顿循环中使用的空气，用于燃气涡轮机操作的热力学基础)的流动方向相关联。例如，前向相对于主空气流位于“上游”，并且后向相对于主空气流位于“下游”。