[发明专利]一种涡流器组件的加工工艺方法

说明书

本发明涉及航空发动机和燃气轮机领域，尤其是航空发动机燃烧室中的涡流器组件的加工工艺方法，所述涡流器组件由涡流器套筒和涡流器组成，所述涡流器套筒和涡流器均采用锻件作为原材料，所述涡流器组件加工工艺步骤包括（1）车削加工；（2）铣削或电火花加工；（3）清洗；（4）试装；（5）定位焊；（6）预置钎料：（7）真空钎焊；（8）钳修；（9）精车，本加工工艺方法，操作简单，解决了现有的采用精密铸造后在精加工的方式制作的涡流器组件不仅生产成本高、周期长、对人员和技术要求高而且冶金缺陷很难避免，铸件尺寸和质量的不稳定，成品率不高、从而降低燃烧室使用寿命对航空发动机的整体性能产生不利影响等问题。

技术领域

本发明涉及航空发动机和燃气轮机领域，尤其是航空发动机燃烧室中的涡流器组件的加工工艺方法。

背景技术

涡流器组件是航空发动机燃烧室中非常重要的零部件，带有叶片结构的涡流器组件更是广泛应用于高推重比航空发动机燃烧室中，其作用是形成火焰筒头部的回流区，降低气流速度，在火焰筒头部形成稳定的火源，保证燃烧室稳定工作。

涡流器组件尺寸小，结构复杂，环壁之间沿周向均布多个叶片，在科研试制或批量生产时，普遍采用整体精密铸造后在精加工的工艺方式，但整体精密铸造件存在以下问题：

1：虽然我国目前的精密铸造技术已非常成熟，但由于铸造方法本身的局限性，须采用专用铸造设备，预先制作高精密度铸模、型芯及浇注系统，导致铸件毛坯制作工序多、周期长、对人员和技术要求高，成本高；

2：采用精密铸造工艺方法，金属流动性受产品结构影响明显，含叶片结构的涡流器铸件常常存在难以避免的冶金缺陷如疏松、缩孔、孔洞等，从而导致铸件外型尺寸不稳定、表面粗糙度不达标，冶金质量不稳定与同种材料牌号锻件相比，抗拉强度低、疲劳强度差；

3：在铸造过程中受金属流动性的影响，导致环壁尺寸厚薄不均匀，由于精密铸造环壁厚度薄，加工余量小，导致后续精加工工序出现衔接困难如基准选择与加工余量精准判断不准确；

4：由于铸件冶金质量不稳定，也容易导致燃烧室无法持久稳定的工作，从而降低燃烧室使用寿命，对航空发动机的整体性能产生不利影响。

综上所述，目前亟需一种技术方案解决现有的采用精密铸造后在精加工的方式制作的涡流器组件不仅生产成本高、周期长、对人员和技术要求高而且冶金缺陷很难避免，铸件尺寸和质量的不稳定，成品率不高、从而降低燃烧室使用寿命对航空发动机的整体性能产生不利影响等问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的采用精密铸造后在精加工的方式制作的涡流器组件不仅生产成本高、周期长、对人员和技术要求高而且冶金缺陷很难避免，铸件尺寸和质量的不稳定，成品率不高、从而降低燃烧室使用寿命对航空发动机的整体性能产生不利影响等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种涡流器组件的加工工艺方法，所述涡流器组件由涡流器套筒和涡流器组成，所述涡流器套筒和涡流器均采用锻件作为原材料，所述涡流器组件加工工艺步骤如下：

（一）车削加工：采用车床加工涡流器套筒内、外圆表面及两端面至所需工艺尺寸；采用车床加工涡流器内、外圆表面及两端面至所需工艺尺寸。

（二）铣削或电火花加工：采用铣床或电火花加工涡流器外圆表面获得叶片外形；

（三）清洗：采用有机溶剂清洗加工成型的涡流器套筒和涡流器，保证零件表面干净无油污；

（四）试装：试装上述零件，修磨涡流器套筒内圆和叶片，确保涡流器套筒内圆和叶片接触的配合面间隙小于0.2mm；

（五）定位焊：采用氩弧焊对每一叶片与涡流器套筒内圆表面进行定位点焊；

（六）预置钎料：用砂纸打磨氩弧焊点，使其呈金属光泽，在叶片配合面上均匀涂抹适量的粉状钎料，并用粘接剂润湿，确保钎料不脱落；