[发明专利]一种防止航空发动机环形进气罩变形的组合制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种进气罩变形的组合制造方法，具体涉及一种防止航空发动机环形进气罩变形的组合制造方法。

背景技术

航空发动机进气罩材料为耐高温金属材料，外径尺寸与高度比例较大，强力旋压成型后需对进气罩进行真空热处理。真空热处理前，由于强力旋压而带来的材料内部应力较大，再加上真空热处理过程产生的高温热应力，极易导致进气罩外圆弧表面发生严重翘曲变形，甚至报废。变形后的进气罩需要经过返修或返工处理，既增加了制造成本，又延长了制造周期。

环形进气罩属于结构复杂、尺寸较大、无空隙的实体结构，为了防止环形进气罩制造过程中的塌陷或翘曲变形，传统的解决办法有两种，一种是增加真空热处理工装，并设计缓慢升温和缓慢冷却的真空热处理工艺，使材料内部的应力和机械应力得到缓慢、均匀的释放；另一种是通过设计强力旋压与真空热处理于一体的设备，保证环形进气罩强力旋压后的应力得到极时释放。

上述措施虽然可以有效防止环形进气罩的翘曲变形，但工艺和装备的设计和制造过程复杂、成本高、生产效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种防止航空发动机环形进气罩变形的组合制造方法，具有成品率高的优点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：包括以下步骤：

1)取环形进气罩，在环形进气罩小端外表面预先加工若干个，能够确保零件内腔与炉内气流通畅的工艺孔；

2)将经步骤1)得到开设有工艺孔的环形进气罩在真空环境中进行预先热处理，预先热处理温度为1050-1060℃，保温时间20～30min；

3)将经步骤2)预先热处理后的环形进气罩降温至80℃后，对环形进气罩的旋压曲面和旋压边进行强力旋压处理；

4)将经步骤3)强力旋压处理后的环形进气罩置于真空环境中，进行最终热处理；最终热处理温度为860-880℃，保温时间20～30min，至消除应力后降温冷却，最终得到了能够防止变形的航空发动机环形进气罩。

所述的步骤1)中开设的工艺孔的均匀分布，个数为5～8个，规格为φ8mm～φ15mm。

所述的步骤2)中进行预先热处理的环形进气罩，为清洁环形进气罩，且清洗的方法为：用汽油或丙酮将环形进气罩清洗干净，后晾干。

所述的步骤2)中，一次性加热处理的环形进气罩为十个，且加热时：将第一件环形进气罩大端向下放置在托架上，将第二件环形进气罩小端向下与第一件环形进气罩小端贴合放置，将第三件环形进气罩大端向下与第二件环形进气罩大端贴合放置，以此类推，共装载十件环形进气罩。

所述的步骤2)中，真空时的压强为6.65×10^-2Pa。

所述的步骤2)中，将环形进气罩加热至1050-1060℃的过程为：在室温条件下以10℃/分将环形进气罩温升到800℃，并在800℃分压至6.65～10.64Pa，之后以6℃/分将环形进气罩温升到1050-1060℃。

所述的步骤3)中，对环形进气罩的旋压曲面和旋压边进行强力旋压处理的方式为：

(1)装夹工件：用压紧装置将环形进气罩固定在主轴花盘上；

(2)安装滚轮：用螺栓将旋压滚轮固定在旋轮架上；

(3)旋压成型：启动旋压滚轮，对固定在主轴花盘上的环形进气罩的旋压曲面4和旋压边进行强力旋压成型处理。

所述的步骤4)中，对环形进气罩的最终热处理前经汽油或丙酮将环形进气罩清洗干净，并晾干。

所述的步骤4)中最终热处理时环形进气罩的装载方式为：将第一件环形进气罩大端向下放置在托架上，将第二件环形进气罩小端向下与第一件环形进气罩小端贴合放置，将第三件环形进气罩大端向下与第二件环形进气罩大端贴合放置，以此类推，共装载十件环形进气罩。

所述的步骤4)中最终热处理的过程为：抽真空至6.65×10^-2Pa,然后以10℃/分将温度升到790-810℃，并在该温度下分压至6.65～10.64Pa；再以6℃/分将温度升到860-880℃，并在该温度下保温20～30min。