一种小直径窄间隙薄壁多叶片构件的制备方法及夹持工装技术

一种小直径窄间隙薄壁多叶片构件的夹持工装，包括端盖板（01）、背板（03）和底板（02），底板（02）上设置一个与筒体端外形轮廓相同的盲孔（04），背板（03）上方加工出与上端盖板（01）相接触的台阶槽（05）；上端盖板（01）下方加工出与筒体上端面定位换向槽相对应的定位凸台（06），夹持筒体时，将筒体放入底板上对应轮廓的盲孔（04）中，上端盖板（01）上的定位凸台（06）对应放在筒体上端面定位换向槽内。本发明专利技术方法可实现单焊缝大高宽比、多焊缝、焊接空间间隙窄等特殊结构件的高精度焊接，可实现筒体直径30mm~100mm范围内钛合金、高温合金、钢等等同种或异种金属多叶片构件高精度高强可靠焊接，提高了材料利用率，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种小直径窄间隙薄壁多叶片构件的制备方法及夹持工装
本专利技术涉及一种金属固相焊接
，具体涉及一种小直径窄间隙薄壁多叶片构件的夹持工装及加工方法。
技术介绍
线性摩擦焊接技术是近年来快速发展的一种固相焊接方法，焊接过程中，摩擦副中一侧工件被往复机构驱动，相对于另一侧被夹紧工件作相对运动。焊接界面金属在往复摩擦与轴向压力作用下，摩擦表面产生摩擦热，氧化夹杂物被清理，焊接接头高温区域均匀化后，界面金属被挤出形成飞边。待足量金属被挤出后，停止往复运动并施加顶锻力，完成焊接。该技术具有接头质量高、材料利用率高、生产效率高、环境清洁等优点，对于非圆形构件，线性摩擦焊接技术能克服焊接形状对惯性摩擦焊、连续驱动摩擦焊的限制，可实现高温合金、钛合金等难加工金属材料焊接，主要用于航空发动机整体叶盘等多叶片构件焊接及修复、飞机框架梁类零件制造等。目前，针对小直径窄间隙薄壁多叶片构件工件主要采用整体机加的工艺制造，整体机加成形，材料利用率极低，加工时间长，生产成本高。采用常规线性摩擦焊接时，小直径窄间隙薄壁多叶片构件的相邻叶片焊缝之间的间隙小，焊接过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小直径窄间隙薄壁多叶片构件的夹持工装，其特征在于：所述夹持工装包括端盖板（01）、背板（03）和底板（02），底板上设置一个盲孔（04），盲孔（04）内表面均匀分布有与待加工构件叶片数相同的盲孔台阶（08），背板（03）上方加工出与上端盖板（01）相接触的台阶槽（05）；上端盖板（01）下方与盲孔（04）垂直对应的位置处设有与盲孔台阶（08）数量相同的定位凸台（06），定位凸台（06）与盲孔台阶（08）位置对应，在待焊接位置的盲孔台阶（08）两侧设置飞边导向条（07），以销的形式垂直固定在上端盖板（01）和底板（02）中，形成导向结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种小直径窄间隙薄壁多叶片构件的夹持工装，其特征在于：所述夹持工装包括端盖板（01）、背板（03）和底板（02），底板上设置一个盲孔（04），盲孔（04）内表面均匀分布有与待加工构件叶片数相同的盲孔台阶（08），背板（03）上方加工出与上端盖板（01）相接触的台阶槽（05）；上端盖板（01）下方与盲孔（04）垂直对应的位置处设有与盲孔台阶（08）数量相同的定位凸台（06），定位凸台（06）与盲孔台阶（08）位置对应，在待焊接位置的盲孔台阶（08）两侧设置飞边导向条（07），以销的形式垂直固定在上端盖板（01）和底板（02）中，形成导向结构。


2.如权利要求1所述的一种小直径窄间隙薄壁多叶片构件的夹持工装，其特征在于：所述飞边导向条（07）为方形条状，其宽度为3~5mm，长度高于盲孔台阶（08）端面2~3mm。


3.如权利要求1或2所述的一种小直径窄间隙薄壁多叶片构件的夹持工装，其特征在于：所述盲孔（04）深15~25mm，盲孔距离底板侧边边缘最小距离大于5mm，底板（02）底板前后尺寸大于构件叶片形成的圆形的直径。


4.一种小直径窄间隙薄壁多叶片构件的制备方法，依次包括对原材料进行焊前加工、工件夹持、线性摩擦焊接和焊后机加工，其特征在于：所述原材料为钛合金、高温合金、钢等同种或异种金属；所述焊前加工是加工出构件所需的叶片和筒体，所述叶片为长方体结构，叶片数量为3~12片；所述筒体为实心棒状或管状结构，其直径为30mm~100mm，管状结构的最小壁厚为8~10mm，在筒体表面均匀加工出与叶片数量对应的台阶，台阶根部到筒体圆心的距离为筒体最终直径，筒体上端面加工出与台阶位置相对应的定位换向槽，槽宽为5~8mm，槽深8~15mm；所述工件夹持是通过夹持工装对筒体进行夹持和旋转定位，所述夹持工装包括上端盖板（01）、背板（03）和底板（02），底板（02）上设置一个与筒体端外形轮廓相同的盲孔（04），背板（03）上方加工出与上端盖板（01）相接触的台阶槽（05）；上端盖板（01）下方加工出与筒体上端面定位换向槽相对应的定位凸台（06），定位凸台（06）宽度比筒体上端面定位换向槽宽度小0.05mm~0.1mm，保证定位凸台（06）可放入定位换向槽内，定位凸台（06）高度比筒体上端面定位换向槽低1~2mm；夹持筒体时，将筒体放入底板（02）上对应轮廓的盲孔（04）中，上端盖板（01）上的定位凸台（06）对应放在筒体上端面的定位换向槽内。


5.如权利要求4所述的一种小直径窄间隙薄壁多叶片构件的制备方法，其特征在于：所述夹持工装在待焊叶片对应的筒体端台阶两侧与相邻的台阶之间设置飞边导向条（07），以销的形式固定在上端盖板（01）和底板（02）中，形成导向结构，飞边导向条（07）为方形条，高度与筒体端工件整体高度相同，宽度为3~5mm，长度比台阶长度大2~3mm。


6.如权利要求4或5所述的一种小直径窄间隙薄壁多叶片构件的制备方法，其特征在于：所述盲孔（04）深15~25mm，盲孔（04）距离底板（02）侧边边缘最小距离大于5mm，底板（02）前后尺寸大于构件叶片形成的圆形的直径。


7.如权利要求6所述的一种小直径窄间隙薄壁多叶片构件的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：代野，吴护林，李忠盛，陈大军，戴明辉，付扬帆，张隆平，李立，
申请(专利权)人：中国兵器工业第五九研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;50