一种电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法技术

一种电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法，属于机械加工技术领域。所述电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法包括如下步骤：S1、计算叶环焊前预补偿值；S2、计算叶环焊前半径预补偿值；S3、计算叶环焊前直径；S4、计算每个单体叶片弧长；S5、根据计算得到的每个单体叶片弧长制造单体叶片；S6、将单体叶片焊接成叶环。所述电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法减小了焊接变形对零件精度的影响，保证后续机加过程中获得均匀的加工余量，减小加工变形，降低零件因焊接变形大而造成报废的风险。接变形大而造成报废的风险。接变形大而造成报废的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法


[0001]本专利技术涉及机械加工
，特别涉及一种电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法。

技术介绍

[0002]电子束焊接结构叶环是电子束焊接结构整体叶盘重要组成部件，叶环与单体盘焊接构成焊接结构整体叶盘。整体叶盘是高性能航空发动机的核心技术，电子束焊接结构整体叶盘是一种新结构，电子束焊接结构整体叶盘加工工艺属行业先进技术。
[0003]从整体叶盘的发展来看，焊接结构占有优势。与整体毛坯相比，电子束焊的叶片和单体盘均可采用小余量的精锻毛坯加工而成，节省原材料，锻造质量有保证，生产效率高，成本低，要比用实体毛坯加工法更经济。同时，由于叶盘结构中的叶片和单体盘的制造方法为单体叶片和单体盘分别制造，单体叶片在制造过程中其纤维方向未遭到加工破坏，其性能优于纯数控加工的整体叶盘，且对大型锻造设备和数控加工设备要求降低，在批生产时可加快生产速度，避免生产瓶颈的出现。为了实现电子束焊接结构叶环应用，减小焊接变形对零件精度的影响，急需一种提高电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度的方法。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法，其减小了焊接变形对零件精度的影响，保证后续机加过程中获得均匀的加工余量，减小加工变形，降低零件因焊接变形大而造成报废的风险。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]一种电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法，包括如下步骤：
[0007]S1、计算叶环焊前预补偿值：
[0008]L＝
△
L
×
cosα
×
N；
[0009]式中，L为叶环周向总收缩量；
△
L为每条焊缝收缩量；α为焊缝相对于叶环上端面的倾斜角度；N为焊缝数量；
[0010]叶环焊前预补偿值等于叶环周向总收缩量；
[0011]S2、计算叶环焊前半径预补偿值：
[0012]△
R＝L
÷
(2π)；
[0013]式中，
△
R为叶环径向半径收缩量；
[0014]叶环焊前半径预补偿值等于叶环径向半径收缩量；
[0015]S3、计算叶环焊前直径：
[0016]D＝d+2
×△
R
[0017]式中，D为叶环焊前直径；d为叶环焊后直径；
[0018]S4、计算每个单体叶片弧长：
[0019]叶环焊前周长L1为：L1＝D
×
π；
[0020]每个单体叶片弧长s为：s＝L1
÷
N1；
[0021]式中，N1为焊接结构整体叶环中叶片数量，N1＝N。
[0022]进一步的，所述电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法还包括如下步骤：
[0023]S5、根据计算得到的每个单体叶片弧长制造单体叶片；
[0024]S6、将单体叶片焊接成叶环。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]1)本专利技术为电子束焊接结构整体叶环制造合格提供了技术保证，能够有效控制整体叶环焊后径向尺寸精度，进而使整体叶环在后续机加过程中获得准确的径向基准和均匀的加工余量，减小加工变形，降低零件因焊接变形大而造成报废的风险；
[0027]2)采用本专利技术的方法加工的焊接结构整体叶盘在毛坯利用率、铣加工效率、内部组织以及可维修性等方面众多优势，节省原材料、锻造质量有保证、生产效率高、成本低、性能优于整体毛坯叶盘，，具有广阔的应用前景。
[0028]3)采用本专利技术的方法进行焊接结构整体叶盘零件加工，已经在工厂中进行了实际使用，加工的电子束焊接结构整体叶盘能够满足设计要求。
[0029]本专利技术的其他特征和优点将在下面的具体实施方式中部分予以详细说明。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例提供的一种电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法的流程图；
[0031]图2是本专利技术实施例提供的电子束焊接结构整体叶环的分布示意图；
[0032]图3是图2的A向视图(焊缝位置及角度示意图)。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0034]为了解决现有技术存在的问题，如图1至图3所示，本专利技术提供了一种电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法，包括如下步骤：
[0035]S1、计算叶环焊前预补偿值：
[0036]L＝
△
L
×
cosα
×
N；
[0037]式中，L为叶环周向总收缩量；
△
L为每条焊缝收缩量；α为焊缝相对于叶环上端面的倾斜角度；N为焊缝数量；
[0038]叶环焊前预补偿值等于叶环周向总收缩量；
[0039]S2、计算叶环焊前半径预补偿值：
[0040]△
R＝L
÷
(2π)；
[0041]式中，
△
R为叶环径向半径收缩量；
[0042]叶环焊前半径预补偿值等于叶环径向半径收缩量；
[0043]S3、计算叶环焊前直径：
[0044]D＝d+2
×△
R
[0045]式中，D为叶环焊前直径；d为叶环焊后直径；
[0046]S4、计算每个单体叶片弧长：
[0047]叶环焊前周长L1为：L1＝D
×
π；
[0048]每个单体叶片弧长s为：s＝L1
÷
N1；
[0049]式中，N1为焊接结构整体叶环中叶片数量，N1＝N。
[0050]进一步的，所述电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法还包括如下步骤：
[0051]S5、根据计算得到的每个单体叶片弧长制造单体叶片；
[0052]实际生产过程中，制造单体叶片的工艺流程为：
[0053]叶片毛坯结构确定
→
叶片锻模设计
→
叶片毛坯锻造
→
叶片毛坯检测分组
→
浇铸低熔点合金
→
铣加工基准
→
去除合金
→
精铣榫头和叶身
→
腐蚀
→
荧光
→
终检；
[0054]S6、将单体叶片焊接成叶环；
[0055]实际生产过程中，将单体叶片焊接成叶环的工艺流程为：
[0056]集件
→
装配
→
检测
→
焊接
→
检测
→
热处理
→
检测
→...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子束焊接结构整体叶环焊后径向精度预控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、计算叶环焊前预补偿值：L＝
△
L
×
cosα
×
N；式中，L为叶环周向总收缩量；
△
L为每条焊缝收缩量；α为焊缝相对于叶环上端面的倾斜角度；N为焊缝数量；叶环焊前预补偿值等于叶环周向总收缩量；S2、计算叶环焊前半径预补偿值：
△
R＝L
÷
(2π)；式中，
△
R为叶环径向半径收缩量；叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉民，赵春辉，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：