专利名称：：一种利用电子束对焊接式整体叶盘热校形的方法
技术领域：
：本发明属于热校形
技术领域：
，特别涉及一种利用电子束对焊接式整体叶盘热校形的方法。
背景技术：
：焊接式整体叶盘是复杂的大型焊接结构，即利用电子束焊接将单体锻造叶片焊成一个整体叶环，再与盘焊接成一个整体叶盘，最后精加工成整体叶盘组件，该组件上焊缝总长达到4000腿。焊接式整体叶盘的制造技术关键点应为整体叶环的焊接，但通过焊前工艺准备、焊接工装研制、焊接工艺路线编排以及焊接工艺参数优化等试验攻关工作，成功地实现了整体叶环的焊接，但将整体叶环加工后再与盘进行电子束焊时，却由于焊接变形以及各项积累误差影响，导致整体叶盘组件出现工艺台轴向变形、叶片角向位置变化等超差问题，难以满足精加工要求，虽先后两次采取不同工艺方案和工艺制度进行热处理校形，但均没有改善，该组件将面临超差交付甚至报废的境况。
发明内容为了解决整体叶盘组件出现工艺台轴向变形、叶片角向位置变化等超差问题，本发明提供一种利用电子束对焊接式整体叶盘热校形的方法，工艺台轴向变形(与理想状态比较，在向上方向上翘曲，最大值2.8ram,最小值1.08mra，平均值1.85咖)、叶片角向位置变化(工艺凸台的角向变化量在-0.6mm0.6mm范围内，变化量为1.2mm)。本发明的技术方案是这样实现的一种利用电子束对焊接式整体叶盘热校形的方法，按以下步骤进行(1)焊前准备根据测量的叶盘组件变形数据表，将需校形的位置在焊缝反面锁底上测量并标示出，根据叶片变形的测量记录，按数据变化特点，将整体叶盘进行区域性标示，然后清理叶盘，采用组合工装，将整体叶盘装配达到校形要求；(2)_电子束校形根据整体叶盘变形数据进行校形工艺参数的选择和确定，整体叶盘组件正式焊接参数为-高压为150KV,焊接速度为8.010mm/s，矩形波，扫描频率为5080Hz，扫描幅值为0.81.2咖，焊接电流为4043mA;①整体叶盘组件电子束校形参数根据变形量的范围，控制电子束能量的输入，其它参数不变，仅调整焊接电流，来确定熔深的范围。a)变形量在(3.02.2)mm范围的，在该区域采用整体叶盘组合时正式焊接束流，熔深控制在(2833>mm;b)变形量在(2.21.7)ram范围的，在该区域采用整体叶盘组合时2/3倍的正式焊接束流，熔深控制在(2125)咖；c)变形量在(1.71.2)ram范围的，在该区域采用整体叶盘组合时1/2倍的正式焊接束流，熔深控制在(1520)咖；d)变形量在(1.20.5)ram范围的，在该区域采用整体叶盘组合时1/4倍的正式焊接束流，熔深控制在(710)mm;②电子束校形程序编制根据整体叶盘变形数据及在组件上标识出的变形区域进行电子束校形程序编制，实现电子束校形参数对变形区域的对应控制；(3)校形后的位置度测量对电子束校形后的整体叶盘进行位置度测量，加以记录，并进行对比、分析；(4)消除应力热处理对变形量在控制范围内的整体叶盘，进行消除应力热处理。具体实施例方式例l:以叶环与盘焊接后工艺台轴向变形为例，电子束热源具有能量集中、数控程度高、气氛洁净等优点，焊接式整体叶盘的电子束热校形的主要工艺步骤如下(1)焊前准备采用三坐标机测量焊接式整体叶盘的41个叶片的变形，数据见表1，表l叶环与盘焊接前后变形数据(mm)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>根据叶片变形的测量记录表，采用油性笔在电子束校形轨迹圆内径方向上15mra处进行标识，并根据数据变化差值作成曲线轨迹，以直径为0600mm电子束轨迹圆为理论中心，变形值采用10倍放大处理进行那个标识，工具为卡尺、百分表和旋转转矩，整体叶盘材料为TC4，清理方法采用洁净绸布蘸取丙酮进行仔细清理，禁止采用卤化试剂清理零件，清理后的校形部位禁止赤手触摸。采用组合工装，装夹好整体叶盘的内环部分，使圆周上41个叶片处于自由状态。(3)电子束校形①整体叶盘组件电子束校形参数根据整体叶盘变形数据进行校形工艺参数的选择和确定，整体叶盘组件正式焊接参数为高压为150KV，焊接速度为8.010mm/s，矩形波，扫描频率为5080Hz，扫描幅值为0.81.2mm;焊接电流为4043mA;电子束校形采用的设备型号为KS120-G300KM-CNC高压真空电子束焊机，根据整体叶盘变形数据，校形工艺参数见表2。表2电子束校形参数<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>②校形程序编制根据整体叶盘变形数据及在组件上标识出的曲线轨迹进行校形程序编制，实现校形工艺参数对变形区域的分段式线性斜率对应控制。采用确定的校形工艺参数和编制的程序，对整体叶盘进行电子束校形。(3)校形后的位置度测量对电子束校形后的整体叶盘采用三坐标测量机进行位置度测量，加以记录、分析，数据见表3，数据证明，采用电子束校形后，实现了尺寸和位置精度严重超差的整体叶盘的热校形，经测量，校形后的整体叶盘组件完全满足精加工要求。表3整体叶盘校形前后记录<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>3555.6655.36-0.3053.701.663655.8655.68-0,1853.701.983755.9255.82-0.1053.702.123855.5855.800.2253.702.103955.7056.120.4253.702.424055.7056.400.7053.702.704155.6856.540.8653.702.84(4)消除应力热处理对变形量在控制范围内整体叶盘，进行消除应力热处理，制度为750°C，2.0h，500°C，随炉冷却。尺寸和位置精度严重超差的焊接式整体叶盘组件采用电子束进行热校形后，各项尺寸和位置精度完全满足精加工要求，各项性能指标符合相关要求，该整体叶盘组件现已加工合格。权利要求1、一种利用电子束对焊接式整体叶盘热校形的方法，其特征在于按以下步骤进行(1)焊前准备根据测量的叶盘组件变形数据表，将需校形的位置在焊缝反面锁底上测量并标示出，根据叶片变形的测量记录，按数据变化特点，将整体叶盘进行区域性标示，然后清理叶盘，采用组合工装，将整体叶盘装配达到校形要求；(2)电子束校形根据整体叶盘变形数据进行校形工艺参数的选择和确定，整体叶盘组件正式焊接参数为高压为150KV，焊接速度为8.0～10mm/s，矩形波，扫描频率为50～80Hz，扫描幅值为0.8～1.2mm，焊接电流为40～43mA；①整体叶盘组件电子束校形参数根据变形量的范围，控制电子束能量的输入，其它参数不变，仅调整焊接电流，来确定熔深的范围，变形量在0.5～3.0mm，电子束的能量为1/4～1倍的正式焊接束流，熔深控制在7～33mm；②电子束校形程序编制根据整体叶盘变形数据及在组件上标识出的变形区域进行电子束校形程序编制，实现电子束校形参数对变形区域的对应控制；(3)校形后的位置度测量对电子束校形后的整体叶盘进行位置度测量，加以记录，并进行对比、分析；(4)消除应力热处理对变形量在控制范围内整体叶盘，进行消除应力热处理。全文摘要一种利用电子束对焊接式整体叶盘热校形的方法，属于热校形
技术领域：
，按步骤进行(1)焊前准备根据叶盘组件变形数据表，按数据变化特点，将整体叶盘进行区域性标示，然后清理叶盘，采用组合工装，将整体叶盘装配达到校形要求；(2)电子束校形电子束校形参数，根据变形量的范围，控制电子束能量的输入，来确定熔深的范围；(3)校形后的位置度测量对电子束校形后的整体叶盘进行位置度测量，加以记录，并进行对比、分析；(4)消除应力热处理对变形量在控制范围内的整体叶盘，进行消除应力热处理。经过校形工艺，焊接式整体叶盘组件各项尺寸和位置精度完全满足精加工要求，各项性能指标符合相关要求，该整体叶盘组件现已加工合格。文档编号B23K15/00GK101444870SQ20081024692公开日2009年6月3日申请日期2008年12月30日优先权日2008年12月30日发明者艳刘,刘成来,岳召启,伸曲,杨胜群,程卫祥,邵天巍申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司