一种减小空腔零件对开扩散焊冷却变形的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115740730A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211396026.3B23K20/26(2006.01)(22)申请日2022.11.09(71)申请人中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司地址110043辽宁省沈阳市大东区东塔街6号(72)发明人赵伟孙培秋崔鸿岩宁春龙宋文清(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109专利代理师李珉(51)Int.Cl.B23K20/14(2006.01)B23K20/02(2006.01)B23K20/24(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种减小空腔零件对开扩散焊冷却变形的方法(57)摘要本发明涉及一种减小空腔零件对开扩散焊冷却变形的方法，包括待焊件制备；待焊件预处理；止焊剂涂覆；模组装配：将两个待焊件上下对正贴合并定位完成组配，组配完成的待焊件总高度为H2，将组配完成的待焊件放置在下模板居中位置，在待焊件两侧限位块，限位块放置于上下模板之间；限位块的高度为H1，0.4mm≤H2‑H1≤1.0mm；将上模板与下模板对正，喷涂有止焊剂的面朝向待焊件，放置在待焊件上，完成一组模组的装配；扩散焊接；当扩散焊保温结束，保持真空状态，并将轴向加压压力调整为0.5MPa‑2.0MPa，至冷却结束；焊后测量。本发明为焊后外形加工提供了可用基准平面，实现了一次装夹找正直接加工，为空腔结构件批量生产提效降本创造了有利条件。CN115740730ACN115740730A权利要求书1/1页1.一种减小空腔零件对开扩散焊冷却变形的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤一：待焊件制备：制备带预制内腔和立筋的单件，检查立筋结构完整，待焊面边缘保持尖边、无缺失；步骤二：待焊件预处理；步骤三：止焊剂涂覆：在上模板、下模板与待焊件接触的面上喷涂氮化硼止焊剂，并放置晾干；步骤四：模组装配：将两个待焊件上下对正贴合并定位完成组配，组配完成的待焊件总高度为H2，将组配完成的待焊件放置在下模板居中位置，在待焊件两侧限位块，限位块放置于上下模板之间；限位块的高度为H1，0.4mm≤H2‑H1≤1.0mm；将上模板与下模板对正，喷涂有止焊剂的面朝向待焊件，放置在待焊件上，完成一组模组的装配；步骤五：扩散焊接：将组配完成的多组模组放置在轴向加压真空扩散焊炉中，采用现有常规扩散焊工艺进行扩散焊接；当扩散焊保温结束，保持真空状态，并将轴向加压压力调整为0.5MPa‑2.0MPa，至冷却结束；步骤六：焊后测量：扩散焊后，采用千分尺测量零件高度，采用三坐标机对零件平面度和平行度进行检测。2.根据权利要求1所述的一种减小空腔零件对开扩散焊冷却变形的方法，其特征在于：所述步骤一中，当待焊件的待焊面为平面时，待焊面粗糙度Ra≤0.8μm，外形面和待焊面的平面度均≤0.03mm，两平面之间的平行度≤0.05mm；当待焊件的待焊面为曲面时，待焊面粗糙度Ra≤0.8μm，外形面平面度≤0.03mm，待焊曲面轮廓度≤0.03mm。3.根据权利要求1所述的一种减小空腔零件对开扩散焊冷却变形的方法，其特征在于：所述步骤二中预处理方法是，采用酸洗或抛光对待焊面进行预处理，去除表面残留的氧化物、异质颗粒附着；用去离子水、无水乙醇或丙酮作为清洗介质采用超声波清洗待焊件；清洗后，检查待焊面表面无水渍、划伤或划痕。4.根据权利要求1所述的一种减小空腔零件对开扩散焊冷却变形的方法，其特征在于：所述步骤四中的限位块的材质为钢或高温合金。2CN115740730A说明书1/6页一种减小空腔零件对开扩散焊冷却变形的方法技术领域[0001]本发明属于航空发动机叶片制造技术领域，尤其涉及一种减小空腔零件对开扩散焊冷却变形的方法。背景技术[0002]随着航空航天对高性能发动机需求的越发迫切，减重提效成为飞行器设计的核心目标之一，空腔结构件无疑是种不错的选择。空腔结构件一般由实体边框、空腔外壁、立筋构成，与实心结构件相比，空腔结构件在保证结构刚度和强度的同时，具有减重、降低油耗、提高效率等优点；结合腔体结构拓扑优化设计技术，空腔结构件还能兼具减振、降噪及一体多功能，如隔热、传输冷却空气或加热燃气、传输燃油等。扩散焊因其焊接过程母材不熔化、接头强度与母材等强或接近母材等优点，成为空腔结构件制造的首选方法。[0003]目前，空腔结构件扩散焊制造工艺主要有对开扩散焊、多层板超塑成形/扩散连接(SPF/DB)，与SPF/DB工艺相比，对开扩散焊工艺具有明显应用优势，已成为空腔结构件的首选工艺，典型应用有钛合金材料的航空发动机对开进气支板(也称整流支板、对开支板、整流叶片)和空心可调叶片、舵面、壁板等。[0004]空腔结构件对开扩散焊工艺路线一般为：带空