[发明专利]一种航空发动机火焰筒瓦块焊接方法

说明书

本发明涉及航空发动机技术领域，尤其是航空发动机火焰筒瓦块焊接方法，包括浮动瓦块和螺柱，所述浮动瓦块和螺柱采用锻件作为原材料，所述浮动瓦块和螺柱的焊接工艺步骤如下：（1）机械加工；（2）表面处理；（3）装夹；（4）螺柱焊接；（5）钳修；（6）检验，解决了现有的采用氩弧焊将螺柱焊接到浮动瓦块上螺柱垂直度偏差较大，同时可能在螺柱与浮动瓦块连接的中心区域出现未焊透现象，进而影响焊接强度，螺柱焊接定位精度低，采用整体机加方式金属切削量大，不仅材料利用率低、加工周期长，并且在机加切削过程中，容易发生高温切削热变形，加工后需要去应力热处理工序，进一步增加了生产成本和周期问题。

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，尤其是一种航空发动机火焰筒瓦块焊接方法。

背景技术

航空发动机燃烧室是发动机的重要部件之一，是承受热负荷最大的部件，发动机的可靠性、经济性和寿命在很大程度上取决于燃烧室的可靠性和有效程度。燃烧室工作条件十分恶劣，其零件在高温、高负荷下工作，承受着静载荷、动载荷、热应力和热腐蚀等多重作用。而浮动壁瓦块是高推重比航空发动机燃烧室火焰筒中非常重要的零件之一，一般装配于火焰筒内壁外侧和外壁内侧，主要作用是将高温燃气与火焰筒内、外壁隔开，在火焰筒和瓦块间形成冷却气流通道，从而避免火焰筒受高温燃气的直接冲刷与腐蚀，有效降低火焰筒筒壁温度，延长使用寿命。

螺柱焊是将金属螺柱或类似其他金属紧固件等焊接到工件上的方法，是为了提高焊接质量和效率发展起来的一项专业焊接技术，可以将柱状金属在3-5ms内焊接到金属母材的表面。

目前发动机设计上主要采用单层壁气膜冷却燃烧室火焰筒和双层壁浮动瓦块冷却燃烧室火焰筒，浮动瓦块通过螺柱连接的方式与火焰筒内外壁相连，传统方法是采用氩弧焊将螺柱焊接到浮动瓦块上或者采用在整体锻件上机械加工的方式，但上述方式存在以下问题。

1：传统方法是采用氩弧焊将螺柱焊接到浮动瓦块上，存在以下缺点：

1）氩弧焊接热输入大，焊后变形较大甚至出现浮动瓦块焊穿的情况，导致螺柱垂直度偏差大；

2）螺柱与浮动浮动瓦块连接的中心区域出现未焊透现象，进而出现强度不够的问题。

3）螺柱主要靠工人划线后进行打点定位，人工操作过程中划线和打点定位误差大进而导致螺柱焊接定位精度低。

2：采用整体机加方式虽然能够保证产品质量，但存在以下缺点：

1）金属切削量大、材料利用率较低，加工周期长；

2）高温切削是容易发生热变形；

3）加工后需要去应力热处理工序，进一步增加了生产成本和周期。

综上所述，目前亟需一种技术方案解决现有的采用氩弧焊接热输入大焊后变形较大甚至出现浮动瓦块焊穿的情况，或者可能在螺柱与浮动瓦块连接的中心区域出现未焊透现象，进而影响焊接强度，螺柱主要靠工人划线后进行打点定位，人工操作过程中划线和打点定位误差大进而导致螺柱焊接定位精度低，采用整体机加方式金属切削量大，不仅材料利用率低、加工周期长，并且在机加切削过程中，容易发生高温切削热变形，加工后需要去应力热处理工序，进一步增加了生产成本和周期问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的采用氩弧焊接热输入大焊后变形较大甚至出现浮动瓦块焊穿的情况，或者可能在螺柱与浮动瓦块连接的中心区域出现未焊透现象，进而影响焊接强度，螺柱主要靠工人划线后进行打点定位，人工操作过程中划线和打点定位误差大进而导致螺柱焊接定位精度低，采用整体机加方式金属切削量大，不仅材料利用率低、加工周期长，并且在机加切削过程中，容易发生高温切削热变形，加工后需要去应力热处理工序，进一步增加了生产成本和周期问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：