[发明专利]一种整体叶盘叶片损伤修复电子束焊接结构及使用方法

说明书

本发明涉及叶片修复电子束焊接结构设计领域，具体为一种整体叶盘叶片损伤修复电子束焊接结构及使用方法。该结构的上镶块为立板状，其底面与去除缺陷后叶片一端上型面相对应并匹配；下镶块为长方体平板状，其一端面开设与上镶块相对应的槽，且底面与去除缺陷后叶片一端下型面相对应并匹配；去除缺陷后叶片一端设置于上镶块、下镶块之间形成的叶型空隙中，并通过电子束焊接组合为一体结构。本发明通过对电子束焊接结构的设计，采用上下镶块与叶片型面配合的方式，即起到预制填料保证后续加工余量的作用，又保证工艺的一致性，通过焊接工艺试验验证，完成整体叶盘叶片叶尖损伤的修复，节约大量经济成本的同时，减少制造周期。

技术领域

本发明涉及叶片修复电子束焊接结构设计领域，具体为一种整体叶盘叶片损伤修复电子束焊接结构及使用方法。

背景技术

整体叶盘是为了满足高性能航空发动机而设计的新型结构件，其将发动机转子叶片和轮盘形成一体，省去了传统连接中的榫头、榫槽及锁紧装置等，减少结构重量及零件数量，避免榫头气流损失，提高气动效率，使发动机结构大为简化，现已在各国军用和民用航空发动机上得到广泛应用。

中国发明专利公开号：CN102837160A，提出一种电子束焊接结构整体叶盘中单体叶片的装配精度控制方法。首先加工单体叶片，在叶片毛坯的叶尖部位设计一个凸出的工艺圆台，采用五座标铣加中心同时铣加工叶片的焊接表面和叶身型面，将单体叶片分成7组装夹在特定的焊接夹具上，使最终装配误差控制在0.05mm以内，装配完毕，进行后续电子束焊接。

整体叶盘零件由一个整体锻件加工而成，在加工过程中不可避免的会造成叶片损伤，在零件长期使用过程中也会产生一定程度的损伤，这些损伤叶片如不进行修复，则造成零件整体报废，造成经济损失的同时也耽误生产进度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种整体叶盘叶片损伤修复电子束焊接结构及使用方法，通过对电子束焊接结构的设计，采用上下镶块与叶片型面配合的方式，即起到预制填料保证后续加工余量的作用，又保证工艺的一致性，通过焊接工艺试验验证，完成整体叶盘叶片叶尖损伤的修复，节约大量经济成本的同时，减少制造周期。

本发明的技术方案是：

一种整体叶盘叶片损伤修复电子束焊接结构，该结构包括上镶块、下镶块和去除缺陷后叶片，具体结构如下：上镶块为立板状，其底面与去除缺陷后叶片一端上型面相对应并匹配；下镶块为长方体平板状，其一端面开设与上镶块相对应的槽，且底面与去除缺陷后叶片一端下型面相对应并匹配；去除缺陷后叶片一端设置于上镶块、下镶块之间形成的叶型空隙中，并通过电子束焊接组合为一体结构。

所述的整体叶盘叶片损伤修复电子束焊接结构，上镶块、下镶块加工成叶型部位的叶型面宽度为2～4mm，装配后与叶片配合间隙控制在0.1mm以内。

所述的整体叶盘叶片损伤修复电子束焊接结构，装配后上镶块、下镶块与去除缺陷后叶片的焊接部位为等厚20～30mm的对接接头。

所述的整体叶盘叶片损伤修复电子束焊接结构的使用方法，包括如下步骤：

1)叶片缺陷去除

分析叶片的结构，结合电子束焊接的特点，同时考虑工艺稳定一致性，确定统一的缺陷去除位置，按此尺寸采用机械加工的方法去除带缺陷的部分叶片；

2)上下镶块的加工

按照叶片的形状，设计上下镶块的尺寸，同时预留机械加工余量，与叶片配合处，按叶片去除缺陷位置的尺寸，根据设计图纸的理论模型，加工上下镶块；

3)电子束修复叶片