一种高压涡轮中层机匣中段与外环冲击罩的真空钎焊方法与流程

本发明属于钎焊，具体涉及一种高压涡轮中层机匣中段与外环冲击罩的真空钎焊方法。

背景技术：

1、高压涡轮中层机匣是高压涡轮零部件上常规的一种部件，由外环冲击罩和高压涡轮中层机匣中段组成，且外环冲击罩与高压涡轮中层机匣中段经焊接相连接。由于外环冲击罩厚度＜1毫米且具有一定的弧度，所以在组件焊接过程中，不允许损伤外环冲击罩的母材，同时不能引起明显的变形。目前常规焊接方式比如氩弧焊、激光焊和电子束焊都会使母材熔化，而符合不损伤母材的焊接方式如搅拌摩擦焊、电阻焊都会产生很大的应力，会导致零件变形严重。另外，外环冲击罩与中段的焊缝搭接部位小于1毫米，激光焊接及氩弧焊容易塌陷，且对零部件影响大，零部件整体受热不均匀，甚至会焊穿外环冲击罩，即使完成了焊接，焊接接头性能极差，无法满足航空零部件的使用标准。

2、因此，需要寻找一种薄壁件焊接、要求不损伤母材且产生较小应力的焊接方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高压涡轮中层机匣中段与外环冲击罩的真空钎焊方法，具有变形量较小，对外环冲击罩的表面弧度的影响较小，且不易塌陷。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种高压涡轮中层机匣中段与外环冲击罩的真空钎焊方法，包括以下步骤：

3、（1）对高压涡轮中层机匣中段和外环冲击罩进行超声波清洗，去除表面油脂；

4、（2）分别对高压涡轮中层机匣中段和外环冲击罩的钎焊面打磨处理，去除表面氧化膜，再使用无水乙醇对钎焊面及其周边擦拭清理；

5、（3）装配高压涡轮中层机匣中段和外环冲击罩，并使用氩弧焊机进行点焊固定外环冲击罩，确保高压涡轮一级中层机匣中段和外环冲击罩焊前定位尺寸；

6、（4）使用特制的钎料填装工具在点焊定位处装填钎料，并在非焊接部位涂上阻流剂；

7、（5）将装填好钎料的高压涡轮中层机匣中段和外环冲击罩装配工件放置于真空钎焊炉加热区域内进行钎焊，升温速度为5~20℃/min，钎焊温度为1000~1100℃，保温时间为10~30min，炉子冷却至室温后取出工件，钎焊过程结束。

8、优选的，步骤（3）中所述点焊的电流设定值为10~30a，确保高压涡轮中层机匣中段和外环冲击罩焊前定位尺寸。

9、优选的，步骤（4）中钎料为含有b、ni、cr、si元素的合金粉末。

10、更优选的，所述钎料为含有ni基合金粉末，所述含有ni基合金粉末为质量比为1~2:1~2的bni5、bni7的混合物，使得钎料的接头组织和力学性能得到改善。

11、优选的，步骤（4）中阻流剂为氧化铝粉末，阻流剂的作用是在钎焊中防止钎料流失或钎料流淌时堵住零件关键孔位。

12、优选的，步骤（5）中真空钎焊炉内真空度为3×10-2pa~2×10-5pa。

13、与现有技术相比，本发明的优点在于：

14、（1）本发明限定为高压涡轮中层机匣中段和外环冲击罩经真空钎焊实现钎焊，对零部件整体加热，零件整体受热均匀，可将零部件产生的变形量较小，对外环冲击罩的表面弧度的影响较小。

15、（2）相对于现有技术中的激光焊或氩弧焊焊接时熔池大而宽，且焊缝中心会下降，形成塌陷和凹坑，会损伤薄壁零件的尺寸，本发明的真空钎焊钎料熔化而母材不熔化，对于焊接面特别狭窄且薄的部位，有效的避免能量集中导致的塌陷问题.

16、（3）相对于激光焊或氩弧焊焊接时只能进行一个产品焊接，而本发明的真空钎焊炉膛空间大，能同时进行多个零件钎焊，可实现零部件的批量焊接工艺需求，降低生产成本。

技术特征：

1.一种高压涡轮中层机匣中段与外环冲击罩的真空钎焊方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高压涡轮中层机匣中段与外环冲击罩的真空钎焊方法，其特征在于：步骤（3）中所述点焊的电流设定值为10~30a，确保高压涡轮中层机匣中段和外环冲击罩焊前定位尺寸。

3.根据权利要求1所述的高压涡轮中层机匣中段与外环冲击罩的真空钎焊方法，其特征在于：步骤（4）中钎料为含有b、ni、cr、si元素的合金粉末。

4.根据权利要求3所述的高压涡轮中层机匣中段与外环冲击罩的真空钎焊方法，其特征在于：所述钎料为含有ni基合金粉末，所述含有ni基合金粉末为质量比为1~2:1~2的bni5、bni7的混合物。

5.根据权利要求1所述的高压涡轮中层机匣中段与外环冲击罩的真空钎焊方法，其特征在于：步骤（4）中阻流剂为氧化铝粉末。

6.根据权利要求1所述的高压涡轮中层机匣中段与外环冲击罩的真空钎焊方法，其特征在于：步骤（5）中真空钎焊炉内真空度为3×10-2pa~2×10-5pa。

技术总结本发明涉及一种高压涡轮中层机匣中段与外环冲击罩的真空钎焊方法，包括以下步骤：（1）超声波清洗高压涡轮中层机匣中段和外环冲击罩；（2）分别对高压涡轮中层机匣中段和外环冲击罩的钎焊面打磨处理；（3）装配高压涡轮中层机匣中段和外环冲击罩，并使用氩弧焊机进行点焊固定外环冲击罩；（4）装填钎料并在非焊接部位涂上阻流剂；（5）将装填好钎料的高压涡轮中层机匣中段和外环冲击罩装配工件放置于真空钎焊炉加热区域内进行钎焊，冷却至室温后取出工件。本发明的真空钎焊方法使得零部件产生的变形量较小，对外环冲击罩的表面弧度的影响较小，且有效的避免能量集中导致的塌陷问题。技术研发人员：薛阳,江伟,梁瑛受保护的技术使用者：无锡乘风航空工程技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13