本申请属于航空发动机中介机匣加工制造,具体涉及一种航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装及焊接方法。
背景技术:
1、中介机匣是发动机的主承力框架,主要承受发动机的推力载荷,是一种中心分叉状环形机匣,主要包括外机匣、外机匣内设置的内机匣,以及沿周向支撑在外机匣、内机匣之间的多个支板,以及在外机匣、内机匣之间设置的分流环,分流环连接在各个支板前缘。
2、中介机匣整体为薄壁壳体结构,小涵道比航空发动机直径在1米左右,其中介机匣通常采用整体铸造技术成型,而大涵道比航空发动机直径在2米以上,其中介机匣采用整体铸造技术成型,在铸造过程中无法控制铸造缺陷,难以满足薄壁承力结构的使用要求。
3、当前,对于大涵道比航空发动机的中介机匣的加工制造,分别单独加工各个部件,根据技术要求可以采用整体铸造,也可以采用机加制造,然后在将各个部件装配到一起构成中介机匣,其中,各个支板与内机匣之间通常采用氩弧焊进行焊接,然而,由于支板、内机匣均为薄壁壳体结构,且构件尺寸较大,氩弧焊无法达到高精度的焊接要求,存在焊接配合面错牙、焊后变形等问题,严重影响中介机匣的性能及其使用寿命,严重制约着大涵道比航空发动机的发展水平。
4、鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装及焊接方法,以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
2、本申请的技术方案是:
3、一方面提供一种航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装,包括支撑定位环、支撑定位支架、可伸缩支杆;
4、支撑定位支架有多个,与支板的数量相等,沿周向连接在支撑定位环上,各个支撑定位支架在支撑定位环周向上的位置,与各个支板在内机匣周向上的位置对应;
5、可伸缩支杆有多组,每组有三个,各组可伸缩支杆连接在各个支撑定位支架上,其中,两个可伸缩支杆用以顶到对应支板的两侧壁上,一个可伸缩支杆用以顶到对应支板的顶部,以三点支撑的形式实现对支板的支撑定位,使支板的根部与在内机匣外侧的焊接配合面对正;
6、各个支撑定位支架具有支撑定位缺口,对应组的两个可伸缩支杆相对连接在支撑定位缺口的两侧壁上,剩余一个可伸缩支杆连接在支撑定位缺口的底壁上。
7、可选的,上述的航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装中,各个支撑定位支架与支撑定位环以螺栓进行连接。
8、可选的,上述的航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装中,可伸缩支杆采用电动伸缩杆,能够通过电动控制进行伸缩,或者采用两段式结构,两段之间通过螺纹连接,能够通过拧动进行伸缩。
9、可选的,上述的航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装中,各个支板两侧侧壁上成型有支撑定位凸台;
10、各个支撑定位支架在对对应的支板进行支撑定位时,其上的两个可伸缩支杆顶在支板两侧的支撑定位凸台上。
11、可选的,上述的航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装中,内机匣外侧具有多个焊接接头,用以与各个支板根部进行焊接。
12、另一方面提供一种航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接方法,基于上述的航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装实施,包括:
13、将各个支撑定位支架连同可伸缩支杆连接到支撑定位环上;
14、以各个支撑定位支架上两个可伸缩支杆顶到对应支板的两侧壁的支撑定位凸台上,一个顶到对应支板的顶部,对对应支板进行支撑定位,使各个支板根部与内机匣外侧对应的焊接接头对正;
15、以电子束焊,对各个支板根部与内机匣外侧对应的焊接接头进行焊接;
16、将各个支板、内机匣连同焊接工装一起进行热处理,其后将焊接工装拆除,以及将各个支板两侧的支撑定位凸台打磨掉,完成各个支板与内机匣间的装配。
17、本申请至少存在以下有益技术效果:
18、提供一种航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装及焊接方法,用以对各个支板与内机匣间进行焊接,可有效保证焊接精度,避免焊接配合面错牙、焊后变形等问题,进而能够保证中介机匣的性能及其使用寿命,为大涵道比航空发动机的发展提供技术支持。
1.一种航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装,其特征在于,包括支撑定位环(1)、支撑定位支架(2)、可伸缩支杆(3);
2.根据权利要求1所述的航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装,其特征在于,
6.一种航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接方法,基于权利要求5所述的航空发动机中介机匣支板与内机匣的焊接工装实施,其特征在于,包括: