[发明专利]一种航空发动机排气机匣焊接方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机排气机匣焊接方法，通过合理安排组成内环和外环的外环前安装边(1)、支板(2)、筒体前段(3)、安装座(4)、内环安装边(5)、筒体后段(6)、中心锥斜段(7)、外环后安装边(8)、排气管(9)和加强环(10)的焊接顺序、焊接方式、装配顺序、基准选择等，从而克服了该排气机匣加工精度要求高、焊缝多、空间紧凑的问题，提高了焊接质量，满足了后续机械加工的要求。

技术领域

本发明属于航空发动机钣焊制造技术领域，特别是一种航空发动机排气机匣组合焊接方法。

背景技术

如图1所示，为一种发动机的关键部件排气机匣，其外形为直径φ300mm、高270mm，由多个钣金件、安装边及安装座等零件组合焊接而成，该组件空间紧凑，焊缝多，涉及到氩弧焊及电阻焊两种焊接工艺。零件的加工精度要求高，安装边的尺寸精度为0.03mm，形位公差精度为0.01mm。组件焊接后的状态对后期机械加工能否满足设计要求至关重要。

排气机匣以前的组合焊接方法不成熟，组焊时定位精度不高，组焊后变形较大，导致机械加工后排气机匣经常出现超差情况，无法满足设计要求，直接影响着航空发动机后期的装配。为了提高组合焊接的质量、控制好焊接后的零件状态满足后续机械加工的要求，需要摸索出一条高效、稳定、合理的焊接工艺路线，保证产品质量，为航空发动机的快速发展奠定坚实的基础。

发明内容

本发明旨在针对排气机匣，提出一种航空发动机排气机匣的组合焊接方法，有效控制排气机匣组合焊接件的变形，以保证排气机匣最终交付产品满足设计要求。

本发明采用的技术方案如下：

航空发动机排气机匣的结构由内环部分、外环部分及支板等组成。外环部分外环前安装边与筒体前段通过氩弧焊连接，筒体后段与筒体前段通过氩弧焊连接，筒体后段与外环后安装边通过电阻焊连接；内环部分内环安装边与中心锥斜段通过氩弧焊连接，中心锥斜段与排气管通过氩弧焊连接，中心锥斜段与加强环通过氩弧焊连接；内环、外环两个部分通过支板氩弧焊连接。在外环上氩弧焊焊接安装座，零件上加工的中心排气孔，需要延伸穿过空间狭小的支板贯穿至内环安装边。

排气机匣的组合焊接步骤如下：

1.1 将外环前安装边与筒体前段的焊接边对接，并校正保证对接处间隙≤0.3mm、错边量≤0.3mm，用氩弧焊点对称定位25至30点；

1.2 将步骤1.1的对接处通过氩弧焊焊接成组合件Ⅰ；

1.3 车修组合件Ⅰ的外环前安装边基准面1A；

1.4 以1A为基准车修外环前安装边基准面1B；

1.5 以外环前安装边基准面1B为基准用数控机床加工筒体前段的焊接工艺底孔3A；

1.6 通过支板将组合件Ⅰ与内环安装边通过氩弧焊连接成组合件Ⅱ，氩弧焊连接前保证支板上的第一面2A与筒体前段上的第二面3B以及支板上的第三面2B和内环安装边上的第四面5A间隙≤0.3，同时需要在筒体前段的焊接工艺底孔3A中沿着径向插入芯棒，保证芯棒穿过支板的内腔2C中且不干涉；

1.7 对组合件Ⅱ进行相关的焊接质量检验；

1.8 将中心锥斜段和排气管的焊接边对接，并校正保证对接处的间隙≤0.3，错边量≤0.3；

1.9 将步骤1.8的对接处通过氩弧焊连接成组合件Ⅲ；

1.10 划线保证加强环在组合件Ⅲ上的相对位置，并通过氩弧焊将两者连接；

1.11 将组合件Ⅲ与组合件Ⅱ的焊接边对接，并校正保证对接处间隙≤0.3，错边量≤0.3；

1.12 将步骤1.11的对接处通过氩弧焊连接成组合件Ⅳ；