[发明专利]一种火焰筒头部组件的钎焊方法

说明书

技术领域

本发明属于航空发动机零部件制造技术领域，特别是涉及一种火焰筒头部组件的钎焊方法。

背景技术

火焰筒头部组件作为航空发动机的重要组成部件，其工作温度约为1000℃，火焰筒头部组件由涡流器、筒体前段、挡溅盘及套筒组成，四者均为高温合金材料，筒体前段、挡溅盘及套筒分三层依次套装在涡流器上，筒体前段、挡溅盘及套筒与涡流器之间必须采用钎焊进行连接。

火焰筒头部组件的传统钎焊方法为：

①钎焊前，先采用氩弧焊将筒体前段与涡流器按设计尺寸进行定位，并在筒体前段内侧待焊处预置适量的膏状钎料(B-Ni82CrSiB)；

②保持涡流器端面朝下，然后将挡溅盘装配到涡流器的设计尺寸位置上，再在挡溅盘内侧待焊处利用氩弧焊将挡溅盘定位在涡流器上，最后在待焊处沿圆周预置适量的膏状钎料(B-Ni82CrSiB)，该钎料为挡溅盘与套筒在钎焊时共用；

③将套筒装配到涡流器上，保证套筒与涡流器的凸台对接良好；

④保持涡流器端面朝下，将火焰筒头部组件送入干燥箱内进行烘干，再将烘干后的火焰筒头部组件送入真空炉内进行钎焊。

但是采用上述火焰筒头部组件的钎焊方法，存在着无法规避的缺陷：由于筒体前段和挡溅盘均采用氩弧焊进行定位，这就导致了定位焊点处的组件基体被氧化，钎焊时，钎料无法润湿定位焊点处的基体，从而导致钎缝不连续，无法达到连续钎缝的设计要求；由于筒体前段上φ0.5mm的冷气孔距离钎缝较近，钎焊后，冷气孔会被钎料堵塞；当套筒装配后，套筒内侧待焊处是被遮挡的，因此是无法添加钎料的，钎焊时，套筒内侧待焊处只能依靠与挡溅盘共用且偏向挡溅盘的钎料进行焊接，这直接导致了套筒与涡流器之间的钎着率达不到80％以上的设计要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种火焰筒头部组件的钎焊方法，解决了定位焊点处的组件基体氧化问题，有效避免冷气孔被钎料堵塞，能够满足套筒与涡流器之间的钎着率设计要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种火焰筒头部组件的钎焊方法，包括如下步骤：

步骤一：焊前处理，利用丙酮溶液对涡流器、筒体前段、挡溅盘及套筒进行清洗，保证涡流器、筒体前段、挡溅盘及套筒表面无油脂和其他杂质；

步骤二：准备两种类型的钎料，包括膏状钎料和粘带钎料；

步骤三：对筒体前段进行装配定位，先将筒体前段与涡流器按照设计尺寸进行装配，装配时的配合间隙不大于0.1mm，然后利用储能点焊将筒体前段固定在涡流器上，储能点焊焊点位于筒体前段直口处沿圆周方向上，焊点沿圆周方向均布；

当筒体前段完成储能点焊定位后，将涡流器的端面朝下进行放置，先进行烘干，再送入真空炉内进行钎焊，直到钎焊完成后取出，然后利用涂敷器将膏状钎料沿圆周方向涂于筒体前段内侧待焊处，膏状钎料用量由待焊处间隙确定；

步骤四：将挡溅盘按照设计尺寸进行装配，装配时的配合间隙不大于0.1mm，然后利用储能点焊将挡溅盘固定在涡流器上，储能点焊焊点位于挡溅盘内侧待焊处，焊点沿圆周方向均布；

当挡溅盘完成储能点焊定位后，利用涂敷器将膏状钎料沿圆周方向涂于挡溅盘内侧待焊处，膏状钎料用量由待焊处间隙确定；

步骤五：进行套筒装配前，首先测量套筒及涡流器的装配位置直径，并计算出两者的配合间隙，最大配合间隙不大于0.1mm；然后将粘带钎料沿圆周方向粘贴在套筒的待焊接头上，粘带钎料粘贴处距套筒待焊接头端面的尺寸距离，等于套筒待焊接头插入涡流器的深度，最后清理粘带钎料首尾相接处的多余钎料，此时将套筒与涡流器进行装配，保证套筒待焊接头端面与涡流器孔的凸台相接触，此时火焰筒头部组件装配完成；

步骤六：用软毛刷浸蘸止焊剂，并将止焊剂均匀的涂在筒体前段的冷气孔内；

步骤七：将完成装配的火焰筒头部组件送入干燥箱内进行烘干，烘干温度为140±10℃，保温时间为1.5～2小时；

步骤八：将烘干完成的火焰筒头部组件送入真空炉内进行钎焊，钎焊温度为1180±10℃，保温时间为5～10分钟，待火焰筒头部组件的保温时间结束后，冷却至100℃以下即可出炉，火焰筒头部组件在升温、保温及随炉冷却过程中，真空炉内的真空压均不大于0.1Pa；

步骤九：将钎焊完成后的火焰筒头部组件置于清水中，浸泡10～15分钟后，再用毛刷清理掉筒体前段表面及冷气孔内的止焊剂，最后用压缩空气吹干火焰筒头部组件，此时火焰筒头部组件的钎焊作业全部完成。