本发明属于机械加工领域，具体涉及一种钛合金进气机匣的机匣壳体裂纹修理方法。
背景技术：
钛合金进气机匣工作后其机匣壳体出现裂纹故障率较高，由于没有可靠的修理措施，全部报废换新处理，大大增加了修理成本。钛合金进气机匣由机匣壳体、内环、15块支板、安装座、罩等焊接而成，零件最大直径φ950mm，总高247mm。机匣壳体前半段上设有外罩立筋的加强结构，因此，待修理的裂纹故障均发生在机匣壳体后半段，裂纹长度在60～70mm范围，位于外罩立筋以下10mm、距机匣壳体后安装边85mm范围内，周向分布无规律。前期曾采用氩弧焊、电子束焊、激光焊直接在壳体上补焊或挖补补片方法进行修理，由于钛合金进气机匣修理件为净尺寸零件，装配结构尺寸精度高，技术条件严格，焊接变形问题无法解决。局部焊接引起的应力集中和焊缝收缩降变形无法满足再次装配使用条件，以上修理方法均没有成功应用。按1台钛合金进气机匣材料成本为46.3万元，制造成本40余万元，总价值在80万元以上，直接报废故障钛合金进气机匣组件，损失巨大。因此，需要找到一种适合的修理方法，解决这一技术难题。
技术实现要素：
本发明提供一种钛合金进气机匣的机匣壳体裂纹修理方法，排除机匣壳体的裂纹故障，解决焊接修理过程中的焊接质量和变形问题，使修复后的钛合金进气机匣满足航空发动机装配使用及寿命要求。
本发明的技术方案如下：一种钛合金进气机匣的机匣壳体裂纹修理方法，包括如下步骤：
1)着色检查，确认钛合金进气机匣的机匣壳体后半段是否发生裂纹故障；
2)已发生裂纹故障的机匣壳体，在距离机匣壳体的外罩立筋下端10mm处，将机匣壳体后半段予以环向切除，保留机匣壳体前半段；
3)根据被切除的机匣壳体后半段形状尺寸，设计制做新壳体段，在所述新壳体段的前端带有环形的焊缝锁底，所述新壳体段的后安装边带有余量，在所述新壳体段的中部设有一条环形加强筋；
4)将所述新壳体段与保留的机匣壳体前半段安装在一起，采用电子束环焊缝焊接在一起，焊后对焊缝进行着色检查、荧光检查；
5)确认焊接质量无问题，将焊后的零件安装在热处理夹具上，采用真空热定型方法进行焊后校形热处理；校形热处理后对焊缝再进行一次着色检查、荧光检查；
6)对校形热处理后的零件进行补充机械加工，将焊缝区域、环形加强筋、后安装边及后安装边上的孔加工到位，即完成钛合金进气机匣的机匣壳体裂纹修理工作。
本发明的有益效果为：本发明利用电子束焊接换段和机械补加工方法修复钛合金进气机匣的机匣壳体裂纹故障，解决了现有修理方法会造成局部焊接应力集中和变形问题。换段电子束焊接修理方法，修复后的机匣壳体环形焊缝应力和变形沿周向环形分布均匀，且靠近外罩立筋处，借助立筋强度，减小在工作中的振动，焊后在热处理定形夹具上，采用整体热处理校形和机械加工补加工的方法，获得满足大修航空发动机装配的尺寸和技术条件，挽救故障钛合金进气机匣，降低修理成本。新壳体段上增设一条环形加强筋，增加了壳体强度，减小壳体工作中的振幅，防止裂纹的产生，延长零件使用寿命。
附图说明
图1为钛合金进气机匣原结构半剖示意图；
图2为保留的机匣壳体前半段半剖示意图；
图3为新壳体段半剖示意图；
图4为保留的机匣壳体前半段与新壳体段结合处放大图；
图5为修理后的钛合金进气机匣半剖示意图。
其中1为机匣壳体前半段，2为机匣壳体后半段，3为外罩立筋，4为机匣壳体后安装边，5为新壳体段，6为焊缝锁底，7为新壳体段后安装边，8为环形加强筋，9为环形焊缝。
具体实施方式
如图1-5所示，一种钛合金进气机匣的机匣壳体裂纹修理方法，包括如下步骤：
1)着色检查，确认钛合金进气机匣的机匣壳体后半段2是否发生裂纹故障；
2)裂纹故障的机匣壳体，在距离机匣壳体的外罩立筋3下端10mm处，将机匣壳体后半段2予以环向切除，保留机匣壳体前半段1；
3)根据被切除的机匣壳体后半段2形状尺寸，设计制做新壳体段5，在所述新壳体段5的前端带有环形的焊缝锁底6，新壳体段后安装边7带有余量，在所述新壳体段5的中部设有一条环形加强筋8；
4)将所述新壳体段5与保留的机匣壳体前半段1安装在一起，然后安装在焊接夹具上，清理待焊接表面至无污染，将焊接夹具固定安装在电子束焊接设备工作台上，送入电子束焊仓内进行抽真空，实施电子束焊将零件焊接在一起；电子束焊工艺参数如表1；
表1电子束焊接参数
5)焊后对环形焊缝9进行着色检查、荧光检查；确认环形焊缝9质量无问题，将焊后的零件安装在热处理夹具上，采用真空热定型方法进行焊后校形热处理；校形热处理后对焊缝再进行一次着色检查、荧光检查；校形热处理工艺参数如表2；
表2热处理工艺及参数
6)清除环形焊缝9背面的焊缝锁底6，车加工焊缝锁底6使之不高于机匣壳体内表面0.25mm，然后打磨抛修该处至与内流道表面齐平，允许不高于0.05mm，表面粗糙度
7)x光检查、着色检查环形焊缝9，表面和内部不允许有裂纹、气孔等缺陷；
8)环形焊缝9区域进行喷丸处理，以环形焊缝9为中心线，正反面20mm区域进行喷丸处理；喷丸强度为0.15～0.30n，使用的弹丸为zg30，覆盖率≥100％，喷嘴直径φ10mm，喷嘴与零件表面角度90°，喷嘴与焊缝表面距离150mm，喷丸参数见表3；
表3喷丸参数
9)对零件进行补充机械加工，将环形加强筋8、新壳体段后安装边7及新壳体段后安装边7上的孔加工到位，即完成钛合金进气机匣的机匣壳体裂纹修理工作。