胡彥彬 覃文

摘 要：航空發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒室整流罩為成型鈑金焊接組合件，焊接過(guò)程中存在著鈑金件與鑄件之間厚度差大導(dǎo)致焊接變形大，鈑金件電阻點(diǎn)焊定位導(dǎo)致零件變形嚴(yán)重以及鈑金零件釬焊間隙難以控制，導(dǎo)致三百多條鈑金件之間的釬焊縫一次釬焊合格低等問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，本文對(duì)燃燒室整流罩的焊接工藝中的氬弧焊焊接進(jìn)行了研究，提出了相應(yīng)的技術(shù)方案，并通過(guò)多次焊接工藝試驗(yàn)，獲得了滿意的焊接效果。

關(guān)鍵詞：整流罩;成型鈑金;焊接;釬焊間隙

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.008

隨著航空技術(shù)的大力發(fā)展，航空發(fā)動(dòng)機(jī)中焊接結(jié)構(gòu)所占比例越來(lái)越多，壓氣機(jī)、機(jī)匣、燃燒室、高溫部件、渦輪導(dǎo)向器葉片和葉片組件等均為焊接結(jié)構(gòu)。焊接技術(shù)已成為航空制造工程中的主導(dǎo)工藝之一[1]。燃燒室整流罩主要應(yīng)用在波音747和767等飛機(jī)的CF6型發(fā)動(dòng)機(jī)上。該零件鈑金件剛性差，焊接后易變形等問(wèn)題，國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有公司能完成類(lèi)似零件的焊接[2-4]。針對(duì)這種情況，本文對(duì)燃燒室整流罩焊接工藝中的氬弧焊焊接進(jìn)行了研究，摸索出控制焊接變形的工藝方法，采用該工藝方法，自2010年1月至2012年底已成功交付零件尺寸精度符合設(shè)計(jì)圖技術(shù)要求工件163件，應(yīng)用情況良好，為公司創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 存在問(wèn)題

燃燒室整流罩主要母材為鎳基合金AMS5536（47.5Ni-22Cr-1.5Co-9.0Mo-0.60W-18.5Fe），零件組合件如下圖1所示。

燃燒室整流罩是非常復(fù)雜的鈑金成型，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊接工藝較多，精度要求高，包括了氬弧焊、電阻點(diǎn)焊、真空釬焊等三類(lèi)焊接工藝方法。該零件有20條鈑金件與鑄件間的氬弧焊縫，40條鈑金件之間的氬弧焊縫，在氬弧焊時(shí)存在著兩個(gè)主要的問(wèn)題：（1）燃燒室整流罩的子零件方形進(jìn)氣口的焊接，按照零件圖紙規(guī)定為兩條焊縫，焊縫位于側(cè)壁，而且側(cè)壁為釬焊配合面，焊后必須將焊縫打磨至與母材齊平，以滿足釬焊間隙不大于0.127mm的釬焊工藝要求。原有加工工藝對(duì)打磨操作人員的技術(shù)要求高，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)零件的真空釬焊焊縫始終難以一次全部合格。（2）鑄件與鈑金件之間材料狀態(tài)不同，焊接難度大，同時(shí)鑄件與鈑金件之間厚度差大，不可避免的產(chǎn)生焊接變形。

2 工藝試驗(yàn)

2.1 工藝改進(jìn)

針對(duì)燃燒室整流罩的子零件方形進(jìn)氣口的焊接，原有工藝方案為：

鈑金件成型→焊接→打磨焊縫→校形

此方案優(yōu)點(diǎn)在于零件成型方便，缺點(diǎn)是零件有兩條焊縫，并且焊縫位于釬焊配合面。采用一次完成兩條焊縫的方案既要求將焊縫打磨至與母材齊平，又不能引起母材減薄。因此良品率較低。經(jīng)過(guò)分析將工藝方案修改為如下方案：

焊接→打磨焊縫→鈑金件成型→校形

該方案將焊縫由兩條減少為一條，減少工作量的同時(shí)也降低了焊接變形，將焊縫的位置放在零件拐角處，巧妙地避開(kāi)了釬焊配合面，降低了對(duì)打磨操作人員的技巧要求。大大提高了產(chǎn)品的合格率。

針對(duì)鑄件安裝座與內(nèi)外壁之間焊接變形較大的問(wèn)題，通過(guò)調(diào)整工裝、焊接順序及焊接參數(shù)，嚴(yán)格控制零件之間的錯(cuò)邊量，在很大程度上控制了焊接變形;同時(shí)在內(nèi)外壁組合焊接完成后進(jìn)行熱處理，之后采用整體校形模具進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后加工的零件狀態(tài)滿足了設(shè)計(jì)要求。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果

針對(duì)氬弧焊工藝的上述兩個(gè)技術(shù)難題，采取改進(jìn)后的工藝進(jìn)行了產(chǎn)品焊接，新工藝對(duì)于技術(shù)人員的技術(shù)要求顯著降低，產(chǎn)品合格率大大提高。對(duì)實(shí)際加工中的焊縫采用X射線和金相組織進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均符合客戶要求。

3 結(jié)論

由鈑金件與鑄件組成的燃燒室整流罩這類(lèi)復(fù)雜鈑金成型焊接組合件，涉及兩千多條焊縫，存在鈑金件與鑄件之間厚度差大容易導(dǎo)致氬弧焊焊接變形大、鈑金零件釬焊間隙難以控制、零件焊接極易變形等一系列問(wèn)題，其焊接工藝有別于普通零件的焊接。本文針對(duì)這些技術(shù)難題中的氬弧焊焊接工藝提出了調(diào)整焊縫位置、工裝、焊接順序及優(yōu)化焊接參數(shù)等新的工藝方案，結(jié)合電阻點(diǎn)焊和真空釬焊工藝方法，實(shí)際加工零件X射線和金相組織檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均滿足客戶質(zhì)量要求。該工藝方案的改進(jìn)，使燃燒室整流罩這類(lèi)復(fù)雜零件加工質(zhì)量穩(wěn)定性及良品率均獲得了極大提高，創(chuàng)造了良好的公司效益。

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