专利名称：涡轮排气箱的修补的制作方法
背景技术：
许多气体涡轮发动机的涡轮排气箱在安装箱耳附近的箱壁中存在周向裂纹或其焊接修补。发动机后座的完整性与这些裂纹和焊接修补有关。其关系集中在一个现象由此温度循环载荷与发动机安装硬件的约束相结合，从而造成促进JT9D涡轮排气箱中周向裂纹扩展的条件。如果在结构件安装区中存在裂纹，则万一在叶片偏离或转子卡住等情形下，会危及发动机安装区的完整性。另外，由于对锻造微结构引入铸造金属，安装区中周向裂纹先前的焊接修补会降低箱壁的极限强度。
发明概述提供了一种方法，依靠检查水平安装区，焊接修补在箱壁中发现的任何缺陷，以及把加强条设置在水平安装区的箱壁内部，来修补具有两个安装法兰的JT9D涡轮排气箱水平安装区，其中加强条覆盖了一个安装法兰之下的区域，并且延伸和覆盖了第二个法兰之下的区域。
附图简述
图1是涡轮排气箱的透视图；图2是图1排气箱的部分俯视图；以及图3是沿图2中线3-3的剖视图，已去除了安装箱耳。
发明详述本发明修补方法的基本概念是在发动机的正常温度循环下，加强条降低了安装法兰中安装箱耳附近箱壁承受的局部应力集中。另外，在叶片偏离或转子卡住等非正常情形下，加强条增加的强度降低了安装区箱壁的局部应力。
图1表示了JT9D气体涡轮发动机的一个涡轮排气箱1，在箱壁4之外具有两个安装法兰2和3，用于把涡轮排气箱装到发动机后座(图中未示)上。图2是图1的部分俯视图，表示了安装法兰2和3，它们具有通过安装法兰紧固的安装箱耳10。图3是沿图2中线3-3的剖视图。图3表示了R-Rail安装法兰2和S-Rail安装法兰3，每个分别具有水平安装销孔5和6，用于插入图2所示的安装箱耳10。水平安装区7是两个安装法兰2和3中水平安装销孔5和6附近和之间的箱壁4区域。
本发明的方法包括首先检查涡轮排气箱1的水平安装区7。焊接修补在检查中发现的任何缺陷，通常采用，TIG焊接，最好采用与涡轮排气箱相同成分的填充金属，可以是如AMS 5616的马氏体钢。然后把加强条8设在水平安装区7的箱壁4内部。加强条8覆盖了一个安装法兰2之下的区域，并延伸和覆盖了在第二个安装法兰3之下的区域。
要进行的补充步骤包括用X射线和荧光探测法检查焊接的修补和焊接中所发现任何缺陷的修补。修补之后在真空炉中进行热处理来使涡轮排气箱重新奥氏体化和回火，例如保持排气箱在1850°F下2小时，冷却到600°F 30分钟，以及在1050°F下回火2小时。加强条是金属板条，最好与涡轮排气箱的成分相同。加强条伸出安装法兰之外至少约0.5英寸，并且具有与排气箱内部相配合的曲率。通常加强条长度约6到7英寸、宽度约2到5英寸和厚度约0.080到0.250英寸。加强条采用例如TIG焊接的焊接方式来设置，通常在每个JT9D排气箱上设有两个加强条。为了气动稳定性，加强条的边缘可以逐渐变薄。
权利要求
1.一种用于修补JT9D涡轮排气箱水平安装区的方法，在涡轮排气箱箱壁之外，涡轮排气箱具有两个安装法兰，通过在安装法兰中的水平安装销孔把涡轮排气箱装到发动机后座上，其中水平安装区是涡轮排气箱的箱壁区域，在两个安装法兰的水平安装销孔附近和之间，靠近发动机后座安装点，该方法包括检查涡轮排气箱的水平安装区；焊接修补在水平安装区的箱壁中发现的任何缺陷；以及把加强条设在水平安装区的箱壁内部，其中加强条覆盖了一个安装法兰之下的区域，并延伸和覆盖了在第二个安装法兰之下的区域，并且其中加强条包括一个金属板条。
2.权利要求1的方法，还包括热处理已修补的涡轮排气箱。
3.权利要求2的方法，还包括检查焊接的修补和所发现任何缺陷的修补。
4.权利要求1的方法，其中至少在涡轮排气箱的两个部位上重复加强条。
5.权利要求1的方法，其中覆盖在每个安装法兰之下的加强条伸出安装法兰之外至少约0.50英寸。
6.权利要求5的方法，其中加强条的金属板条具有与排气箱内部相配合的曲率。
7.权利要求6的方法，其中加强条的金属板条与涡轮排气箱的成分相同。
8.权利要求7的方法，其中加强条长度约6到7英寸、宽度约2到5英寸和厚度约0.080到0.250英寸。
9.权利要求1的方法，其中用TIG焊接方式进行焊接修补，采用与涡轮排气箱相同成分的填充金属。
10.权利要求2的方法，其中在真空炉中进行热处理来使涡轮排气箱重新奥氏体化和回火。
11.权利要求10的方法，其中用焊接方式来设置加强条。
12.权利要求11的方法，其中加强条的边缘逐渐变薄。
全文摘要
提供了一种方法,依靠检查水平安装区,焊接修补箱壁中发现的任何缺陷,以及把加强条设在水平安装区的箱壁内部,来修补具有两个安装法兰(2,3)的JT9D涡轮排气箱(1)水平安装区,其中加强条覆盖了在第二个安装法兰之下的区域。
文档编号F02C7/00GK1334760SQ99815906
公开日2002年2月6日 申请日期1999年12月3日 优先权日1999年1月29日
发明者布鲁斯·约翰逊, 本·布鲁曼斯多克 申请人:有色合金气体涡轮公司