[发明专利]一种真空钎焊大尺寸外环焊接组件的方法

说明书

本发明涉及焊接技术领域，公开了一种真空钎焊大尺寸外环焊接组件的方法，包括装配及储能点焊：在外环基体上装好蜂窝之后，首先进行预定位，再进行加强定位；预定位时，采用对称定位和分次定位的方式进行储能点焊；加强定位时，采用分层定位和交错定位的方式进行储能点焊。通过预定位和加强定位，保证蜂窝装配定位牢固可靠，满足后续真空钎焊间隙要求，且不损伤蜂窝；同时优化了真空钎焊工艺参数，将稳定温度950℃下的保温时间延长至40～50min，降低外环基体的大尺寸效应的影响，减小温度梯度，使其各部分的温度得以均匀；将真空钎焊温度升高至1045℃，钎焊保温时间延长至10～20min，保证蜂窝钎焊质量的同时，避免母材溶蚀和蜂窝堵孔。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种真空钎焊大尺寸外环焊接组件的方法。

背景技术

航空发动机及燃气轮机是国之重器，在航空、舰船、能源等国防工业领域有着举足轻重的地位。外环焊接组件作为一种蜂窝封严式零件，广泛应用于航空发动机及燃气轮机。通常，外环焊接组件由外环基体与蜂窝组成，采用真空钎焊工艺连接，最大外直径尺寸约为500mm。某新型燃气轮机用外环焊接组件(如图1所示)由1Cr11Ni2W2MoV外环基体与GH536蜂窝组成，最大外直径尺寸超过1000mm，蜂窝的周长超过3000mm，蜂窝与外环基体的接触面积超过40000mm²，因而对蜂窝装配及储能点焊的质量、蜂窝真空钎焊的质量等提出了更为严苛的要求，现有的真空钎焊工艺无法满足此类大尺寸外环焊接组件的科研试制。

焊接领域普遍认为，蜂窝的真空钎焊质量很大程度上取决于蜂窝装配及储能点焊的质量，但现有技术中均未明确蜂窝具体应如何定位，应分为哪几个步骤，各个步骤的储能点焊工艺参数应如何选取，且现有技术的应用对象均为尺寸相对较小的环形蜂窝类零件。对于大尺寸外环焊接组件，蜂窝的装配及储能点焊定位变得极具挑战性；另外，蜂窝钎焊质量还与焊接参数的选择有关。现有的真空钎焊工艺不能满足此类大尺寸外环焊接组件的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空钎焊大尺寸外环焊接组件的方法，解决了现有的真空钎焊工艺不能满足此类大尺寸外环焊接组件科研试制需求的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种真空钎焊大尺寸外环焊接组件的方法，包括：

装配及储能点焊：在外环基体上装好环形蜂窝之后，首先进行预定位，再进行加强定位；预定位时，采用对称定位和分次定位的方式进行储能点焊定位；加强定位时，采用分层定位和交错定位的方式进行储能点焊定位；

真空钎焊：先升温至450℃，保温20～25min；再升温至950℃，保温40～50min；再升温至1045℃，保温10～20min，实施对零件的钎焊。

进一步，储能点焊定位采用双脉冲方式进行，电极压力设置为15Kg～25Kg，预压时间不少于1.5s，第一脉冲能量为10％～30％，第二脉冲能量为40％～70％，双脉冲间隔时间不少于1s。

进一步，预定位的具体过程为：

在环形蜂窝上选定某一特征位置标记为①号位置，首先对①号位置处的环形蜂窝进行储能点焊定位，然后顺时针旋转180°，对与①号位置相对称的②号位置处的环形蜂窝进行储能点焊定位；

接着逆时针旋转90°，对与①号、②号位置相垂直的③号位置处的环形蜂窝进行储能点焊定位，再顺时针旋转180°，对与③号位置相对称的④号位置处的环形蜂窝进行储能点焊定位；

接着顺时针旋转135°，对①号、③号位置中间的⑤号位置处的环形蜂窝进行储能点焊定位，再顺时针旋转180°，对与⑤号位置相对称的⑥号位置处的环形蜂窝进行储能点焊定位；

接着逆时针旋转90°，对与⑤号、⑥号位置相垂直的⑦号位置处的环形蜂窝进行储能点焊定位，再顺时针旋转180°，对与⑦号位置相对称的⑧号位置处的环形蜂窝进行储能点焊定位。