TC4钛合金增压级静子组件电子束焊接工艺研究

发布时间：2020-08-01 10:32

【摘要】：增压级静子组件是大运发动机上的关键部件,其加工制造、焊接精度和精度稳定性要求非常高,尤其是对外环机匣内流道空间焊接后型面和尺寸、内环流道型面和尺寸、流道窗口尺寸、叶片弦切角等关键因素要求极高,对此类零件的焊接质量及焊后尺寸的控制一直是国内发动机行业的一项瓶颈。本文对TC4钛合金增压级静子组件电子束焊接建立了有限元模型,研究不同焊接顺序对焊后变形量的影响,并确定了增压级静子组件的典型焊接工艺路线,设计了高精度装配焊接工装,电子束焊接挡板及焊后热处理校形工具。在此基础上,优化了静子组件电子束焊接工艺参数。结合工程实践经验,TC4钛合金增压级静子组件的典型焊接工艺路线制定如下:焊前清理—装配、选配叶片—氩弧定位焊—电子束焊接—焊缝清理—焊后热处理;此外,设计了零级静子组件高精度装配焊接工装及电子束焊接挡板,选用1Cr18Ni9Ti材料制造焊后热处理校形工具,以保证组件焊接质量。试验结果表明,将一至四级静子组件整体焊接顺序改为180°对称焊接,通过适当增大加速电压,降低焊接速度及焊接电流,改变电子束扫描波形,幅值及频率,使得静子组件焊缝成形质量得到明显改善,焊缝背面余高减小,焊后叶片高低差及叶片角度合格率提高;对零级静子组件采用单条焊缝两次上坡焊及180°对称高速焊接,通过降低加速电压,提高焊接速度及焊接电流,改变电子束扫描波形,幅值及频率,大大降低了焊接热输出,有效减小零件焊接变形,并获得了更优的焊缝成形质量。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG456.3

【参考文献】

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本文编号：2777344