一种柔性薄壁膜盘组件真空电子束焊接方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于航空发动机附件加工方法，涉及针对柔性薄壁膜盘组件真空电子束焊 接方法。
【背景技术】
[0002] 在航空制造业中，由于电子束焊接技术的应用，大大提高了飞机的制造水平，使飞 机制造过程中的许多减重设计及异种材料的焊接成为现实，大大提高了飞机的性能和制造 水平，同时为许多整体加工难以实现的零件制造提供了一种加工途径，随着现代新型飞机 研制的需要，电子束焊接在航空制造领域的应用日益广泛，并显示出很大的优越性。
[0003] 在发动机附件机匣与飞机附件机匣之间需要由传动轴进行连接，传动轴要实现传 递功率的作用，被称为功率分出轴。国内应用较多的是DFZ-3功率分出轴、DFZ-I波纹管型 功率分出轴。为了满足飞机性能的要求，同时功率分出轴具有位置补偿能力。传动轴的位 置补偿能力是通过柔性薄壁膜盘组件（以下简称膜盘组件）来实现的。
[0004] DFZ-3功率分出轴的膜盘是柔性薄壁件，焊缝壁厚为4. 5mm，膜盘型面部分壁厚只 有0.4mm，两者相差11倍。焊缝要保证焊透、成型良好必须采用大的线能量。采用传统的真 空电子束焊接方法，焊接式产生的的热量很容易传输到膜盘型面处，将导致型面变形，甚至 失效。
[0005] 膜盘组件是柔性薄壁膜盘通过真空电子束焊接连接而成的。膜盘组件原材料为 TC4钛合金，因线膨胀系数小、导热性差等性能特点导致焊缝成型困难、焊接变形难以控制。 同时焊缝质量必须满足GJB1718A《电子束焊接》中I级焊缝要求。膜盘组件真空电子束焊 接因焊缝质量要求高、柔性薄壁件变形难以控制、零件不易于散热等难点，在国内行业内尚 无工程实践的成功案例。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题：本发明提供了一种柔性薄壁膜盘组件真空电子束焊接 方法，该方法解决了柔性薄壁件在焊接过程中变形过大的问题。
[0007] 本发明采用的方法是：
[0008] 在焊接前对所述柔性薄壁膜盘组件进行清洁和酸洗；
[0009] 将柔性薄壁膜盘组件用紧固件、夹具以及散热块夹紧；
[0010] 对柔性薄壁膜盘组件进行施焊，调整焊接参数，先进行点焊定位，然后对焊缝进行 焊接，每道焊缝分开焊接；
[0011] 焊后采用真空热处理，以防止热处理过程中焊缝被氧化，确保焊缝质量；
[0012] 对每道焊缝进行无损探伤。
[0013] 本柔性薄壁膜盘组件真空电子束焊接方法的一种实施方式将柔性薄壁膜盘组件 用夹具以及散热块夹紧的步骤时，将与膜盘型面相配合焊接夹具的散热块的型面加工成与 膜盘型面弧度相匹配的形状。。
[0014] 本柔性薄壁膜盘组件真空电子束焊接方法的一种实施方式在柔性薄壁膜盘组件 用夹具夹紧的步骤中将蝶形弹簧置于夹具与紧固件之间，控制装配应力。
[0015] 本柔性薄壁膜盘组件真空电子束焊接方法的一种实施方式是优化焊接件的参 数，焊接时选取的电压的范围是48-52kv，聚焦电流的范围是1910-1950mA，焊接电流为 55_80mA，速度为5000mm/min。试验证明在这样的条件下焊接的效果较好。
【附图说明】
[0016] 图1为薄壁膜盘焊接时装配状态的示意图
[0017] 图2为膜盘型面与散热块的型面结合部位的局部放大图
【具体实施方式】
[0018] 表1柔性薄壁膜盘组件焊接参数
[0019]
【主权项】
1. 一种柔性薄壁膜盘组件真空电子束焊接方法，其特征在于，包括如下步骤： 在焊接前对所述柔性薄壁膜盘组件进行清洁和酸洗； 将柔性薄壁膜盘组件用紧固件、夹具以及散热块夹紧； 对柔性薄壁膜盘组件进行施焊，调整焊接参数，先进行点焊定位，然后对焊缝进行焊 接，每道焊缝分开焊接； 焊后采用真空热处理，以防止热处理过程中焊缝被氧化，确保焊缝质量； 对每道焊缝进行无损探伤。
2. 如权利要求1所述的柔性薄壁膜盘组件真空电子束焊接方法，其特征在于，在所述 将柔性薄壁膜盘组件用夹具以及散热块夹紧的步骤时，将与膜盘型面相配合焊接夹具的散 热块的型面加工成与膜盘型面弧度相匹配的形状。
3. 如权利要求1所述的柔性薄壁膜盘组件真空电子束焊接方法，其特征在于，在所述 柔性薄壁膜盘组件用夹具夹紧的步骤中将蝶形弹簧置于夹具与紧固件之间。
4. 如权利要求1-4所述的柔性薄壁膜盘组件真空电子束焊接方法，其特征在于，在所 述对柔性薄壁膜盘组件施焊的步骤中，选取的电压的范围是48-52kv，聚焦电流的范围是 1910-1950mA，焊接电流为 55-80mA，速度为 5000mm/min。
【专利摘要】在发动机附件机匣与飞机附件机匣之间需要由传动轴进行连接，传动轴要实现传递功率的作用，被称为功率分出轴。功率分出轴的膜盘是柔性薄壁件，焊缝很薄。本发明要解决的技术问题：本发明提供了一种柔性薄壁膜盘组件真空电子束焊接方法，该方法解决了柔性薄壁件在焊接过程中变形过大的问题。
【IPC分类】B23K15-06
【公开号】CN104668764
【申请号】CN201310632332
【发明人】龚荣清, 杨锡龙, 俞虎澄, 姜城劼, 季晓德, 张云龙
【申请人】中国航空工业集团公司航空动力控制系统研究所
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月28日