[发明专利]一种发动机进气道的制造方法

摘要

一种发动机进气道的制造方法，采用开盖分段铸造→铸件焊前机加→真空电子束组焊→校形去应力真空退火→整体机加→水压试验→整体精加工的工艺方法，加工制造出型面轮廓度≤0.1mm、表面粗糙度≤Ra3.2、尺寸精度≤0.2mm、形位公差满足设计要求的发动机薄壁钛合金零件，克服了现有技术中存在的缺陷，并满足所有设计要求的发动机进气道，解决了其他加工方法无法克服的变形、表面质量差、尺寸精度差的问题，工艺流程先进合理，工艺生产路线顺畅，特别适合于各种发动机薄壁钛合金零件的研制生产。

主权项

一种发动机进气道的制造方法，其特征在于，具体过程是：第一步，拆分发动机进气道；将上述发动机进气道拆分成三部分进行加工，具体拆分方法是：从发动机进气道内型腔最窄处向进气道的入口方向，沿型腔的中线分成进气道上盖和进气道主体；上述进气道主体包括直段和转角段；第二步，开盖分段铸造；对拆分后的发动机进气道逐件进行铸造；采用常规的钛合金熔模精密铸造工艺分别铸造进气道上盖、进气道主体直段和进气道主体转角段；所述铸造过程包括制造蜡模－制作形壳－焙烧－浇注－修整，得到上述进气道上盖、进气道主体直段和进气道主体转角段的铸造毛坯；第三步，焊接前的机加；按照设计要求及电子束焊接工艺要求对得到的进气道上盖、进气道主体直段和进气道主体转角段的铸造毛坯逐件进行机加工；上述的机加工包括上述各铸造毛坯的内型面、各装配部位和对焊部位；第四步，真空电子束焊接；按设计图纸对清洗后的各零件进行焊前装配；装配后的各对接焊缝的间隙≤0.03mm，错边≤0.05mm；装配后进行真空电子束焊接；焊接时真空电子束焊接的真空室真空度小于5×10‑5Pa，焊接电压为70KV以内，焊接加热电流小于50mA，焊接速度为60～80mm/min，电子束焦点直径为0.1～0.3mm，工作距离为80～100mm；第五步，校形去应力真空退火；使用热校形工装对焊接后已变形的发动机进气道半成品进行校形，装配工装后入真空热处理炉进行热校形和去应力退火，真空炉的真空度小于10‑3bar，炉温均匀度小于5℃，退火温度为680℃～750℃，保温时间≤180min，退火结束后出炉温度≤300℃；经过退火后可获得底面平面度≤0.3mm，入口宽度偏差≤0.1mm，型面精度满足设计要求的发动机进气道半成品；第六步，整体机加；对已校形的发动机进气道入口水压工装装配部位和连接法兰装配部位进行整体机械加工；第七步，水压试验；按照用户设计水压试验任务书要求，装配水压工装、贴应变片，进行常规的水压试验，以验证所加工发动机进气道的承压能力和密封性；第八步，整体精加工；按照设计文件要求，对发动机进气道的外部、装配、连接部位等进行最终精加工，获得满足设计图纸要求的发动机进气道。