一種膜盤組件的真空電子束焊接方法與流程

2023-09-16 07:41:55

本發明涉及一種焊接方法，尤其是一種膜盤組件的真空電子束焊接方法。

背景技術：

膜盤是直升機動力軸中的關鍵部件之一，是實現膜盤傳動組件位置補償能力的關鍵件。在工作條件下通過膜盤的交變翹曲變形適應軸的角向偏斜和軸向偏移。因此對膜盤電子束焊縫質量和焊後變形要求更高。膜盤組件的材料為高強、高韌的00ni18co8mo5tial馬氏體時效鋼，由左、右兩半膜盤對接組合而成，如圖1中箭頭所示，包括內、外圈兩條電子束焊縫。其中外圈焊縫厚度要求1.9±0.1mm，內腔焊縫厚度要求1.0±0.1mm。通常採用的是一次焊接二次成型的方式，電子束從外圈焊縫打點對中，束流穿過膜盤組件內腔，直接焊接內圈焊縫，使得兩條焊縫同時焊透。由於該膜盤組件對焊後的垂直度和同軸度變形要求嚴格，均要求≤0.02mm。然而這種方式一直沒有成熟的技術可供參考，使膜盤組件機加後的同軸度和垂直度無法保證，經常超差。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種膜盤組件的真空電子束焊接方法，該方法可以實現一次焊接二次成型，有效控制零件整體變形，並保證機加後的同軸度和垂直度要求。

本發明的具體技術方案為，所述的焊接方法包括以下步驟：

1.清理左、右兩半膜盤表面油汙和鏽蝕，然後將左、右兩半膜盤分別裝配在焊接夾具上，並和焊接夾具一起進行退磁處理，退磁後的磁通密度應大於1×10-4；

2.將左、右膜盤單件按要求進行裝配；

3.採用小束流對左、右膜盤進行定位焊，定位焊點為均勻對稱的4段，然後對膜盤組件進行正式電子束焊接,定位焊和正式焊接的參數為：

4.通過常規方法進行時效熱處理；

5.對焊縫進行磁力探傷檢驗：先用連續法對零件進行檢查，然後用剩磁法進行檢查；若存在尺寸≥0.20mm的夾雜或氣孔，認定為焊縫不合格；

6.對焊縫進行x光探傷檢驗：焊縫內部不允許有裂紋、未焊透、未熔合、尖角型縮孔或夾雜缺陷；單個氣孔尺寸小於0.20mm且氣孔之間的最小間距為4d，其中d為最大缺陷的尺寸；100mm長焊縫內部的氣孔數量少於2個；若不滿足上述任一指標，則認定為焊縫不合格；

7.焊後機加：機加膜盤內圈焊縫直至規定的尺寸；

8.最終檢驗，對膜盤焊後的垂直度和同軸度進行檢驗。

本發明通過上述電子束焊工藝，對動力軸上的膜盤組件進行電子束焊。採用合理的焊接工藝參數，和焊後機加工藝，保證了焊縫質量並有效控制焊接變形，獲得良好的一次焊接二次成型焊縫。焊後探傷檢驗全部合格，並且膜盤組件的垂直度和同軸度均滿足≤0.02mm的要求。

附圖說明

圖1是動力軸膜盤組件的結構設計圖。

具體實施方式

一種膜盤組件的真空電子束焊接方法包括以下步驟：

1.清理左、右兩半膜盤表面油汙和鏽蝕，然後將左、右兩半膜盤分別裝配在焊接夾具上，並和焊接夾具一起進行退磁處理，退磁後的磁通密度應大於1×10-4；

2.將左、右膜盤單件按要求進行裝配；

3.採用小束流對左、右膜盤進行定位焊，定位焊點為均勻對稱的4段，然後對膜盤組件進行正式電子束焊接,定位焊和正式焊接的參數為：

4.通過常規方法進行時效熱處理；

5.對焊縫進行磁力探傷檢驗：先用連續法對零件進行檢查，然後用剩磁法進行檢查；若存在尺寸≥0.20mm的夾雜或氣孔，認定為焊縫不合格；

6.對焊縫進行x光探傷檢驗：焊縫內部不允許有裂紋、未焊透、未熔合、尖角型縮孔或夾雜缺陷；單個氣孔尺寸小於0.20mm且氣孔之間的最小間距為4d，其中d為最大缺陷的尺寸；100mm長焊縫內部的氣孔數量少於2個；若不滿足上述任一指標，則認定為焊縫不合格；

7.焊後機加：機加膜盤內圈焊縫直至規定的尺寸；

8.最終檢驗，對膜盤焊後的垂直度和同軸度進行檢驗。

實施例

某航空發動機的動力軸膜盤組件，材料為00ni18co8mo5tial超高強合金鋼，該零件由左、右兩部分膜盤連接而成，整個膜盤包含外圈和內圈焊縫組成。要求焊接和機加後，兩條焊縫完全焊透，並且不得存在尺寸等於或大於0.20mm的夾雜或氣孔、焊縫內部不允許有裂紋、未焊透、未熔合、尖角型縮孔或夾雜缺陷；單個氣孔尺寸小於0.2mm；氣孔之間的最小間距為4d，其中d為最大缺陷的尺寸；100mm長焊縫內部允許的氣孔數量少於2個；膜盤的軸向垂直度和同軸度要求≤0.02mm。

其具體的實施方式如下：

1.清理左、右兩半膜盤表面油汙和鏽蝕，然後將左、右兩半膜盤分別裝配在焊接夾具上，並和焊接夾具一起進行退磁處理，退磁後的磁通密度為0.2×10-4；

2.將左、右膜盤單件按要求進行裝配；

3.採用小束流對左、右膜盤進行定位焊，定位焊點為均勻對稱的4段，然後對膜盤組件進行正式電子束焊接,定位焊和正式焊接的參數為：

4.通過常規方法進行時效熱處理；

5.對焊縫進行磁力探傷檢驗：先用連續法對零件進行檢查，然後用剩磁法進行檢查，未發現尺寸≥0.20mm的夾雜或氣孔；

6.對焊縫進行x光探傷檢驗：焊縫內部無裂紋、未焊透、未熔合、尖角型縮孔或夾雜缺陷以及氣孔；

7.焊後機加：機加膜盤內圈焊縫直至規定的尺寸；

8.最終檢驗，對膜盤焊後的垂直度和同軸度進行檢驗，經檢測膜盤組件的垂直度和同軸度為0.01mm，滿足要求；

結論：零件焊接和加工合格。