[发明专利]耐磨合金焊接工艺

说明书

本发明公开了一种耐磨合金焊接工艺，该工艺采用脉冲宽电流焊接工艺和K4208合金进行焊接，焊接过程中的工艺参数为：焊接电极为钨电极；焊接电流为100‑140A；焊接距离为3.5mm；焊接时间为7‑13s；电流脉冲数为2Hz；氩气流量6‑10L/min。本发明采用脉冲宽电流焊接K4208耐磨块具有均匀的枝晶组织，融合区小于0.5mm，硬度在HV600以上，采用该工艺焊接耐磨层有利于去除和重新修理。

技术领域

本发明涉及焊接方面技术领域，具体地说是涉及一种耐磨合金焊接工艺。

背景技术

RD-93发动机是俄罗斯较为先进第3代航空发动机，在引进修理技术时受到限制，特别是先进的焊接、表面工程和热处理等关键的特种工艺更为严格控制，这些工艺的引进受到俄罗斯国防技术出口限制，低压涡轮转子叶片叶冠耐磨合金焊接工艺为限制技术出口之一。而RD-93发动机原装的低压涡轮叶片上的耐磨块测试硬度在HV600以上，耐磨块经化学成分分析，其成分与K4208合金相同。K4208耐磨合金应用研究鲜有报道，国产发动机涡轮叶片叶冠耐磨层多采用堆焊工艺，其耐磨材料为CoCrMo/CoCrW材料。我国某型新研制涡扇发动机低压涡轮转子叶片叶冠耐磨层采用堆焊接K4208合金，其平均硬度为HV550左右。因此，国内现有焊接工艺不能满足RD-93发动机低压涡轮叶片的修理，必须进行焊接工艺的开发。

现行低压涡轮转子叶片叶冠耐磨块焊接工艺存在的问题，与航空产品要求质量稳定性 不相符。为保证该型发动机低压涡轮叶片修理质量，必须开展低压涡轮转子叶片耐磨合金熔焊工艺研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种焊接硬度高，满足低压涡轮叶片焊接的耐磨合金焊接要求的耐磨合金焊接工艺。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种耐磨合金焊接工艺，该工艺采用脉冲宽电流焊接工艺将K4208合金耐磨块堆焊在低压涡轮转子叶片叶冠上作为耐磨层，焊接过程中耐磨块平放在低压涡轮转子叶片叶冠的台阶上，焊接过程中的工艺参数为：焊接电极为钨电极；焊接电流为100-140A；焊接距离为3.5mm；焊接时间为7-13s；电流脉冲为2Hz；氩气流量6-10L/min。

优选地，焊接过程中的工艺参数为：焊接电极为钨电极；电流为120A；焊接距离为3.5mm；焊接时间为10s；电流脉冲为2Hz；氩气流量为7.5L/min。

优选地，所述耐磨合金焊接工艺包括如下步骤：

(1)选择K4208合金，对其进行切割和清洗；所述切割采用普通的线切割将K4208合金切割成尺寸为5.2×4.5×1.5mm的耐磨块；

(2)调节焊枪位置，使其垂直于工作台的工作面；

(3)将低压涡轮转子叶片叶冠固定在半自动化低压涡轮转子叶片叶冠耐磨块焊接辅助系统的夹具组合件上；保证焊接的钨电极垂直指向低压涡轮转子叶片叶冠焊接面的中心；

(4)焊枪和低压涡轮转子叶片叶冠焊接表面的调整，调节焊接工艺参数进行焊接。

优选地，所述清洗为在HCl+FeCL₃+HNO₃的混合溶液进行5-10min酸洗。

优选地，所述HCl+FeCL₃+HNO₃的混合溶液中HCl、FeCL₃和HNO₃的体积比为：1:1: 1。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、采用脉冲宽电流焊接K4208耐磨块具有均匀的枝晶组织，融合区小于0.5mm，硬度在HV600以上，采用该工艺焊接耐磨层有利于去除和重新修理；2、采用脉冲宽流量焊接K4208耐磨层性能与俄制的ВЖЛ2-ВИ耐磨合金相近，可用采用脉冲宽流量焊接K4208合金替代ВЖЛ2-ВИ耐磨合金用于修理低压涡轮转子叶片叶冠的修理。