CN110328438A - 一种冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件的方法 - Google Patents

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李发
刘涵
谢东
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Abstract

本发明涉及一种冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件的方法，包括以下步骤：S1焊前打磨；S2焊接；S3焊后打磨；S4无损检测；S5装配检查。本发明提出用冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件，可有效降低修复区产生裂纹的几率；修复区的室温拉伸强度达到基体技术条件要求；基体修复后变形很小，满足装机使用要求。本发明可广泛应用于某型航空发动机超音速密封片裂纹的修复。

Description

一种冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件的 方法
技术领域
本发明属于航空发动机维修领域，特别涉及一种冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件的方法。
背景技术
某型航空发动机超音速密封片，基体材料牌号为K424，属于镍基铸造高温合金，基体成分中Al、Ti含量较高，焊接性较差。超音速密封片，装配位置位于某型航空发动机尾喷口上，工作环境温度较高，在热应力作用下基体产生裂纹缺陷。如果采用常规的熔焊方法修复，如手工氩弧焊，由于热输入高，修复区会产生裂纹，常规熔焊根本无法用于修复超音速密封片裂纹缺陷。
发明内容
本发明针对以上技术难点，发明了一种冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件的方法。冷金属过渡技术的特点：焊接时，焊丝熔化形成熔滴与基体接触，数字化电源控制***迅速将焊接电流降低，几乎为零。因此，焊接热输入很低，产生的焊接应力也很小。冷金属过渡技术修复超音速密封片，可有效降低修复区产生裂纹的几率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
1.一种冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件的方法，包括以下步骤：
S1焊前打磨：采用打磨头对零件裂纹位置进行打磨清理，裂纹应完全排除；
S2焊接：采用冷金属过渡焊机对打磨部位进行焊接修复；
S3焊后打磨：采用打磨头对零件修复位置进行打磨修型，并满足装配使用要求；
S4无损检测：通过无损检测的方法对零件修复部位进行检查，应符合焊接验收标准；
S5装配检查：对零件装配检查，应满足装机使用要求。
进一步的，所述冷金属过渡焊机设备型号：TPS3200；焊接电流：75～90A，焊接时间：0.6～0.8s，焊枪气体流量：10～16L/min。
进一步的，所述焊接使用的焊丝牌号：IN625；焊丝直径：1.0mm。
进一步的，所述打磨头为硬质合金打磨头，并采用手工方式打磨。
进一步的，所述零件为航空发动机超音速密封片，密封片基体材料为镍基铸造高温合金。
进一步的，所述焊枪气体由体积百分比为30％的氦气和70％的氩气组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)修复区的室温拉伸强度达到基体技术条件要求；
(2)基体修复后变形很小，满足装机使用要求。
该方法可广泛应用于某型航空发动机超音速密封片裂纹的修复。
附图说明
图1为本发明实施例的焊缝金相。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
某型航空发动机超音速密封片在服役过程中产生裂纹缺陷，基体材料为K424，属于镍基铸造高温合金，基体成分中Al、Ti含量较高，常规的熔焊方式无法进行修复。
采用冷金属过渡技术首先进行了试样室温拉伸性能测试、焊缝金相检查。
试样室温拉伸性能测试结果：焊缝抗拉强度可以达到基体抗拉强度80％以上(基体抗拉强度882MPa)，见表1。
表1拉伸性能测试结果
试样编号 试验条件 抗拉强度MPa 焊缝抗拉强度与基体抗拉强度百分比
1 室温下 732 82.9％
2 室温下 718 81.4％
3 室温下 712 80.7％
金相检查显示焊缝区域无裂纹、无未熔合缺陷，见图1。
实施例1
采用冷金属过渡技术对某型航空发动机超音速密封片进行了修复。首先通过手工打磨方式去除裂纹缺陷，然后使用冷金属过渡焊机(设备型号：TPS3200)对打磨部位进行焊接修复，填充材料：IN625，焊丝直径：1.0mm，焊接电流：75～90A，焊接时间：0.6～0.8s，焊枪气体流量：10～16L/min，焊枪气体由体积百分比为30％的氦气和70％的氩气组成。对焊接后零件进行打磨修型，并进行无损检测，符合验收标准。最后，对超音速密封片进行装配检查，满足装机使用要求。
以上揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作地等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1 焊前打磨：采用打磨头对零件裂纹位置进行打磨清理，裂纹应完全排除；
S2 焊接：采用冷金属过渡焊机对打磨部位进行焊接修复；
S3 焊后打磨：采用打磨头对零件修复位置进行打磨修型，并满足装配使用要求；
S4 无损检测：通过无损检测的方法对零件修复部位进行检查，应符合焊接验收标准；
S5 装配检查：对零件装配检查，应满足装机使用要求。
2.根据权利要求1所述的一种冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件的方法，其特征在于，所述冷金属过渡焊机设备型号：TPS3200；焊接电流：75～90A，焊接时间：0.6～0.8s，焊枪气体流量：10～16L/min。
3.根据权利要求1所述的一种冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件的方法，其特征在于，所述焊接使用的焊丝牌号：IN625；焊丝直径：1.0 mm。
4.根据权利要求1所述的一种冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件的方法，其特征在于，所述打磨头为硬质合金打磨头，并采用手工方式打磨。
5.根据权利要求1所述的一种冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件的方法，其特征在于，所述零件为航空发动机超音速密封片，密封片基体材料为镍基铸造高温合金。
6.根据权利要求2所述的一种冷金属过渡技术修复航空发动机铸造高温合金零件的方法，其特征在于，所述焊枪气体由体积百分比为30%的氦气和70%的氩气组成。
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