[发明专利]一种航空发动机静子组件真空电子束焊接工艺方法

摘要

一种航空发动机静子组件真空电子束焊接工艺方法，属于航空发动机零部件制造技术领域。以往，航空发动机静子组件采用钎焊的方法进行焊接，钎缝的强度要低于母材的强度，这会直接影响静子组件性能稳定性，而采用传统的熔焊方法进行焊接，又存在焊接变形过大的问题。本发明与现有技术相比，经过大量的焊接试验，提供一种全新的真空电子束焊接工艺方法，能够完全满足航空发动机静子组件的焊接，同时还提供了全新的焊接参数，该焊接参数也是经过了大量的焊接参数试验获得，能够最大程度满足不等厚焊缝的焊接，并采用对称位置的两个焊缝进行顺序焊接，保证热输入均匀，能够有效控制焊接变形，满足静子组件焊后性能稳定性要求。

主权项

一种航空发动机静子组件真空电子束焊接工艺方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：焊前对静子组件零件进行变形余量选择①为了减小焊接时安装边出现的轴向和径向变形，提高安装边刚性，在安装边轴向和径向分别留有2mm余量；②由于静子组件零件的焊缝为不等厚焊缝，为了减小厚度差，保证焊缝平整度，在焊缝厚段留有1.5mm余量，且厚段到薄段之间采用平滑过渡结构；步骤二：在焊前120小时内，对静子组件零件进行酸洗，去除零件表面的氧化层；步骤三：对静子组件零件进行工装定位①在静子组件零件的叶片根部位置安装叶片保护挡板；②利用除油清洗后的定位块对静子组件零件进行定位装配，定位装配间隙小于等于0.1mm；步骤四：将定位装配完成后的静子组件零件及其定位工装一同吊装到电子束焊接的花盘上，并利用压板进行固定，定位工装与花盘的间隙小于等于0.1mm，再调整静子组件零件的角度，保证焊缝结合面与电子束流平行；步骤五：在真空电子束焊机内输入焊接指令，焊接指令采取相对坐标编程，运行焊接指令，并采用0.1mA的小电流进行扫描，保证电子束流对准焊缝，验证焊接指令准确无误；步骤六：先对一条焊缝进行焊接，其焊接过程分为正式焊和修饰焊，进行正式焊时，其焊接参数为：加速电压为150kV，聚焦电流为表面焦点，焊接束流为7mA，焊接速度为10mm/s，扫描波形为圆波，扫描频率为50Hz，扫描幅值为0.5mm，焊接时真空室的压力小于等于4×10^‑4mbar；进行修饰焊时，其焊接参数为：加速电压为150kV，聚焦电流为上焦点，焊接束流为1.8mA，焊接速度为8mm/s，扫描波形为三角波，扫描频率为20Hz，扫描幅值为1mm，焊接时真空室的压力小于等于4×10^‑4mbar；步骤七：完成上述一条焊缝的焊接后，打开真空室检查焊缝质量，合格后，进行其它焊缝的焊接；由于所有焊缝呈周向分布，根据焊缝数量，选取圆周上对称位置的两个焊缝进行顺序焊接，依次类推，完成剩余对称位置焊缝的焊接。