[发明专利]一种整体叶盘局部热处理方法及装置在审

专利信息
申请号: 201811277358.3 申请日: 2018-10-30
公开(公告)号: CN109402367A 公开(公告)日: 2019-03-01
发明(设计)人: 万晓慧;金俊龙;郭德伦 申请(专利权)人: 中国航空制造技术研究院
主分类号: C21D9/50 分类号: C21D9/50;C21D11/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100024 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 整体叶盘 局部热处理 加热 加热过程 加热区域 焊缝 局部热处理装置 修复 加热冷却器 截面区域 局部加热 强度处理 原理修复 受热 温度场 修复区 冷却 变形 测量 一体化
【说明书】:

发明提出了一种整体叶盘局部热处理方法,所述方法包括:对修复焊缝所在截面区域进行加热;在加热过程中实时对加热区域的温度进行测量;根据测量结果对加热温度进行调节;在加热过程中对未加热区域进行冷却。本发明还对应提出了一种整体叶盘局部热处理装置。本发明采用局部加热的方式,只加热修复焊缝附近的区域,使得整体叶盘的其他原理修复区的部位不受热影响,不会发生变形或组织的转变,表面强度处理、涂层不需要重新进行。一体化的加热冷却器,使修复区在局部热处理过程中达到所需的温度场。

技术领域

本申请涉及整体叶盘修复领域,尤其涉及一种整体叶盘局部热处理方法及装置。

背景技术

航空发动机压气机及风扇的工作叶片(即转子叶片)通常均用其叶身下的榫头锁紧与轮盘轮缘的榫槽中。20世纪80年代中期,在航空发动机结构设计时,将工作叶片和轮盘做成一体,简化结构,称之为“整体叶盘”(Blisk或IBR)。

在新一代航空发动机设计中均采用了整体叶盘结构,整体叶盘的叶片不易更换,若因发生损伤而报废整个叶盘,将带来巨大的经济损失,整体叶盘损伤修复技术是整体叶盘能否低成本应用的关键技术。整体叶盘修复一般将损伤部位去除后,采用线性摩擦焊、熔焊、激光熔覆等焊接方法增加一块新的材料,实现叶片修复。整体叶盘采用的材料为钛合金和高温合金,在整体叶盘经焊接修复后,焊缝区需进行热处理,以去除焊接应力,提高焊接接头性能,热处理温度一般在500℃至1000℃范围内。目前国内所采用的热处理方法只能是将整体叶盘整个放入真空炉中进行热处理。采用这种整体加热的方法,对未修复区也进行了加热,造成未修复区基体组织改变和型面尺寸改变,另外,对有些整体叶盘来说消除了表面涂层和表面强化处理的作用,需重新进行处理,增加了成本。因此,在整体叶盘修复技术中,对焊接修复后的区域需进行局部热处理,来避免整体热处理带来的上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题之一,本发明提供了一种整体叶盘局部热处理方法及装置。

本发明实施例第一方面提供了一种整体叶盘局部热处理方法,所述方法包括:

对修复焊缝所在截面区域进行加热;

在加热过程中实时对加热区域的温度进行测量;

根据测量结果对加热温度进行调节;

在加热过程中对未加热区域进行冷却。

优选地,在对修复焊缝所在截面区域进行加热之前,所述方法还包括:将整体叶盘放入惰性气体保护炉内。

优选地,对修复焊缝所在截面区域进行加热,在加热过程中实时对加热区域的温度进行测量的过程包括:

采用感应或电阻加热方式对修复焊缝所在截面区域进行加热;

采用红外测温仪或热电偶对加热区域的温度进行测量。

优选地,根据测量结果对加热温度进行调节的过程包括:

接收红外测温仪或热电偶发送的温度测量结果;

将温度测量结果与预设的温度进行比较;

当温度测量结果大于预设的温度时,自动调整加热参数使加热温度降温至预设的温度;

当温度测量结果小于预设的温度时,自动调整加热参数使加热温度升温至预设的温度。

优选地,在所述对修复焊缝所在截面区域进行加热之前,所述方法还包括:对未加热区域的温度进行模拟预测;

所述在加热过程中对未加热区域进行冷却的过程包括:

根据叶盘的叶片的形状在未加热区域中分布冷却孔;

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