本发明涉及航空发动机维修领域,特别是一种航空发动机导向器叶片三维尺寸修复的先进钎焊方法。
背景技术:
航空发动机涡轮导向器叶片是发动机中受热冲击最大的热端部件,其使用温度一般高于1000℃,在高温、高压、燃气腐蚀的恶劣环境中服役。由于温度场不均匀,随着发动机瞬态温度急剧变化,导向叶片内产生很大的热应力和热应变,导致热疲劳裂纹萌生、扩展、叶片弯曲和热障涂层脱落等故障。
对于裂纹宽度大于1mm、叶片尺寸不够、叶片弯曲变形等故障,采用传统的钎焊方法无法满足导向器叶片的修理。目前,国内外尚无公开报道可进行导向器叶片三维尺寸修复的焊接方法;因此,急需一种可进行导向器叶片三维尺寸修复的焊接方法,解决导向器叶片三维尺寸的修复难题。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种操作简单、修复质量高的航空发动机导向器叶片三维尺寸修复的先进钎焊方法,经荧光探伤、X光探伤检查无裂纹、气孔等故障,修复后的导向器叶片经发动机长试考核后,钎焊部位无裂纹、无掉块等现象,满足发动机使用要求。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种航空发动机导向器叶片三维尺寸修复的先进钎焊方法,包括以下步骤:
S1、除去热障涂层:根据导向器叶片热障涂层模式,采用化学法或吹砂法去除热障涂层;
S2、探伤:采用荧光探伤标注故障部位,并照相;
S3、去除氧化物:采用氟离子清洗技术清洗叶片表面及裂纹内部氧化物,直至表面及裂纹内部氧化物完全去除;
S4、清洗:采用水基清洗剂清洗叶片表面油污、脏物;
S5、点焊:采用点焊方式把预烧结的钎料点焊在故障部位,确保钎料与叶片贴合完好;
S6、保温:把导向器叶片放入100~150℃的烘箱中保温30~50min;
S7、真空钎焊:抽真空至<6.30*10-2Pa,以10~12℃/min的升温速率升至550~560℃,保温10~12min;然后再以15~16℃/min的升温速率升至1170~1175℃,保温20~30min;随炉冷至800~900℃,然后充800~1200mbar氩气冷至70 ℃出炉;
S8、型面加工:对钎焊后的导向器叶片钎焊部位进行打磨修型,使修复部位的型面尺寸恢复到新叶片的尺寸;
S9、焊后检查:修复后的导向器叶片进行X光、荧光检查,若符合钎焊质量检验标准即修复完毕,若不符合钎焊质量检验标准,再重复步骤S1~S8。
步骤S5中,所述钎料厚度比需修型表面高度高0.5~1.5mm。
步骤S5中,点焊钎料后,还包括刷涂阻流剂在钎料周围的步骤,且阻流剂与钎料间隔0.2~0.5mm。
步骤S9后,对符合钎焊质量检验标准的导向器叶片还包括修复后叶片长试考核的步骤:对修复后的导向器叶片随机抽取3件进行长期试车试验,长试后,钎焊修复区域均无裂纹、无掉块现象,通过长试考核。
本发明具有以下优点:
1、采用水基清洗机进行清洗,缓蚀性好、能耗低、绿色环保。
2、本发明的采用特殊的真空钎焊,经测试,钎料钎焊部位收缩率仅为5%,修复的导向器叶片经荧光探伤、X光探伤检查无裂纹、气孔等故障,修复后的导向器叶片经发动机长试考核后,钎焊部位无裂纹、无掉块等现象,满足发动机使用要求。
3、本发明的修复方法操作过程简单、不需要高技能的操作者、钎焊后钎料几乎没有收缩,工艺简单、快速、可靠,该种钎焊方法可满足三维尺寸的修复、也可满足宽度超过1mm裂纹的修复,可广泛应用于航空发动机导向器叶片三维尺寸钎焊方法的修复,解决了用传统钎焊方式无法进行器叶片三维尺寸的修理问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
【实施例1】
一种航空发动机导向器叶片三维尺寸修复的先进钎焊方法,包括以下步骤:
S1、除去热障涂层:根据导向器叶片热障涂层模式,采用化学法或吹砂法去除热障涂层;
S2、探伤:采用荧光探伤标注故障部位,并照相;
S3、去除氧化物:采用氟离子清洗技术清洗叶片表面及裂纹内部氧化物,直至表面及裂纹内部氧化物完全去除;
S4、清洗:采用水基清洗剂清洗叶片表面油污、脏物;
S5、点焊:采用点焊方式把预烧结的钎料点焊在故障部位,确保钎料与叶片贴合完好,所述钎料厚度比需修型表面高度高1.5mm,然后刷涂阻流剂在钎料周围,且阻流剂与钎料间隔0.5mm;
S6、保温:把导向器叶片放入150℃的烘箱中保温30min;
S7、真空钎焊:抽真空至<6.30*10-2Pa,以12℃/min的升温速率升至560℃,保温10min;然后再以15℃/min的升温速率升至1170℃,保温30min;随炉冷至800℃,然后充1200mbar氩气冷至70 ℃出炉;
S8、型面加工:对钎焊后的导向器叶片钎焊部位进行打磨修型,使修复部位的型面尺寸恢复到新叶片的尺寸;
S9、焊后检查:修复后的导向器叶片进行X光、荧光检查,若符合钎焊质量检验标准即修复完毕,若不符合钎焊质量检验标准,再重复步骤S1~S8。
对符合钎焊质量检验标准的导向器叶片还包括修复后叶片长试考核的步骤:对修复后的导向器叶片随机抽取3件进行长期试车试验,长试后,钎焊修复区域均无裂纹、无掉块现象,通过长试考核。
【实施例2】
一种航空发动机导向器叶片三维尺寸修复的先进钎焊方法,包括以下步骤:
S1、除去热障涂层:根据导向器叶片热障涂层模式,采用化学法或吹砂法去除热障涂层;
S2、探伤:采用荧光探伤标注故障部位,并照相;
S3、去除氧化物:采用氟离子清洗技术清洗叶片表面及裂纹内部氧化物,直至表面及裂纹内部氧化物完全去除;
S4、清洗:采用水基清洗剂清洗叶片表面油污、脏物;
S5、点焊:采用点焊方式把预烧结的钎料点焊在故障部位,确保钎料与叶片贴合完好,所述钎料厚度比需修型表面高度高0.1mm,然后刷涂阻流剂在钎料周围,且阻流剂与钎料间隔0.3mm;
S6、保温:把导向器叶片放入130℃的烘箱中保温40min;
S7、真空钎焊:抽真空至<6.30*10-2Pa,以11℃/min的升温速率升至555℃,保温11min;然后再以15.5℃/min的升温速率升至1172℃,保温25min;随炉冷至850℃,然后充1000mbar氩气冷至70 ℃出炉;
S8、型面加工:对钎焊后的导向器叶片钎焊部位进行打磨修型,使修复部位的型面尺寸恢复到新叶片的尺寸;
S9、焊后检查:修复后的导向器叶片进行X光、荧光检查,若符合钎焊质量检验标准即修复完毕,若不符合钎焊质量检验标准,再重复步骤S1~S8。
对符合钎焊质量检验标准的导向器叶片还包括修复后叶片长试考核的步骤:对修复后的导向器叶片随机抽取3件进行长期试车试验,长试后,钎焊修复区域均无裂纹、无掉块现象,通过长试考核。
【实施例3】
一种航空发动机导向器叶片三维尺寸修复的先进钎焊方法,包括以下步骤:
S1、除去热障涂层:根据导向器叶片热障涂层模式,采用化学法或吹砂法去除热障涂层;
S2、探伤:采用荧光探伤标注故障部位,并照相;
S3、去除氧化物:采用氟离子清洗技术清洗叶片表面及裂纹内部氧化物,直至表面及裂纹内部氧化物完全去除;
S4、清洗:采用水基清洗剂清洗叶片表面油污、脏物;
S5、点焊:采用点焊方式把预烧结的钎料点焊在故障部位,确保钎料与叶片贴合完好,所述钎料厚度比需修型表面高度高0.5mm,然后刷涂阻流剂在钎料周围,且阻流剂与钎料间隔0.2mm;
S6、保温:把导向器叶片放入100℃的烘箱中保温50min;
S7、真空钎焊:抽真空至<6.30*10-2Pa,以10℃/min的升温速率升至550℃,保温12min;然后再以16℃/min的升温速率升至1175℃,保温20min;随炉冷至900℃,然后充800mbar氩气冷至70 ℃出炉;
S8、型面加工:对钎焊后的导向器叶片钎焊部位进行打磨修型,使修复部位的型面尺寸恢复到新叶片的尺寸;
S9、焊后检查:修复后的导向器叶片进行X光、荧光检查,若符合钎焊质量检验标准即修复完毕,若不符合钎焊质量检验标准,再重复步骤S1~S8。
对符合钎焊质量检验标准的导向器叶片还包括修复后叶片长试考核的步骤:对修复后的导向器叶片随机抽取3件进行长期试车试验,长试后,钎焊修复区域均无裂纹、无掉块现象,通过长试考核。