一种空心叶片焊接工装制造技术

本实用新型专利技术公开了一种空心叶片焊接工装，涉及材料焊接技术领域。空心叶片焊接工装包括两个可相互对合的叶片工装，叶片工装包括工装板，在工装板的一侧面开设多个凹槽，多个凹槽相互平行且在工装板上间隔分布，两个叶片工装通过设置有凹槽的一面相互对合，待焊空心叶片用于设置在两个叶片工装之间进行固定，两个叶片工装上设置的凹槽位置相互对应，且与待焊空心叶片的悬空区域相对应。上述空心叶片焊接工装在焊接时仅针对空心叶片的实际焊接位置进行加压，而悬空位置处不加压，有效避免了焊接时空心叶片悬空区域因焊接压力而产生塌陷的技术问题。与现有技术相比，不仅节省材料，同时也能缩短焊接时间，防止材料的晶粒变大，影响材料性能。材料性能。材料性能。

【技术实现步骤摘要】
一种空心叶片焊接工装


[0001]本技术涉及材料焊接
，具体而言，涉及一种空心叶片焊接工装。

技术介绍

[0002]空心叶片是航空发动的重要零部件之一，主要应用于发动机涡轮的进气端，如宽弦风扇叶片、支板静子叶片、可调叶片等。新型国产发动机的空心叶片采用了扩散焊对开式制造工艺，将内腔结构加工成形，随后进行扩散焊接后再进行叶片外形加工成形。扩散焊接是影响叶片性能与成形精度的主要工艺步骤。
[0003]现有技术中，通常采用整体加压方式进行焊接，即焊接过程中叶身整个形面都会受到压应力从而发生变形，叶身空腔的悬空处由于压应力会产生向叶片中心线塌陷的趋势。为了避免叶身变形过大而导致叶形超差，在内型腔加工时必须设计合适的变形余量，焊接时叶身采用厚板提高叶片的刚度，焊接工艺则采用长时间保温的工艺来使界面原子能够充分扩散。这种焊接方法的缺点是如果焊前采用薄板会导致叶腔塌陷而超差，采用厚板则要浪费大量原材料；长时间保温工艺会造成材料的晶粒长大，从而损失部分材料性能。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种空心叶片焊接工装，以解决现有技术中，空心叶片焊接塌陷的技术问题。
[0005]本技术的实施例是这样实现的：
[0006]本技术实施例提供一种空心叶片焊接工装，包括两个可相互对合的叶片工装，叶片工装包括工装板，在工装板的一侧面开设多个凹槽，多个凹槽相互平行且在工装板上间隔分布，两个叶片工装通过设置有凹槽的一面相互对合，待焊空心叶片用于设置在两个叶片工装之间进行固定，两个叶片工装上设置的凹槽位置相互对应，且与待焊空心叶片的悬空区域相对应。
[0007]在本技术可选的实施例中，上述叶片工装还包括连接设置在工装板一侧的榫头板，榫头板用于对应固定待焊空心叶片的支板头。
[0008]在本技术可选的实施例中，上述榫头板与工装板一体成型。
[0009]在本技术可选的实施例中，上述相邻两个凹槽的槽壁之间的距离为5-10mm。
[0010]在本技术可选的实施例中，上述位于工装板边缘的凹槽的槽壁与工装板边缘之间的距离大于相邻两个凹槽的槽壁之间的距离。
[0011]在本技术可选的实施例中，上述工装板和榫头板的材料为石墨、模具钢、碳/碳复合材料中的一种。
[0012]在本技术可选的实施例中，上述工装板和榫头板的承压面均为平面。
[0013]在本技术可选的实施例中，上述工装板和榫头板的承压面为同一平面。
[0014]在本技术可选的实施例中，上述工装板开设多个凹槽的侧面为平面。
[0015]本技术实施例还提供一种空心叶片焊接方法，方法包括将待焊空心叶片设置
在空心叶片焊接工装的两个叶片工装之间，其中，两个叶片工装上设置的凹槽位置相互对应，且与待焊空心叶片的悬空区域相对应；提供封闭真空环境，加热至预设温度，然后保温并在一个叶片工装外侧朝向待焊空心叶片持续施加压力；冷却后制得空心叶片。
[0016]在本技术可选的实施例中，上述提供封闭真空环境，加热至预设温度，然后保温并在一个叶片工装外侧朝向待焊空心叶片持续施加压力还包括：提供封闭真空环境，加热至待焊空心叶片材料熔点的50％～80％，然后保温并在一个叶片工装外侧朝向待焊空心叶片持续施加压力。
[0017]在本技术可选的实施例中，上述提供封闭真空环境，加热至待焊空心叶片材料熔点的50％～80％，然后保温并在一个叶片工装外侧朝向待焊空心叶片持续施加压力还包括：提供封闭真空环境，加热至待焊空心叶片材料熔点的50％～80％，然后保温2～4h并在一个叶片工装外侧朝向待焊空心叶片持续施加 0.5～5Mpa的压力。
[0018]在本技术可选的实施例中，上述冷却后制得空心叶片包括：随炉冷却至200℃以下，制得空心叶片。
[0019]本技术实施例的有益效果包括：
[0020]本技术实施例提供的空心叶片焊接工装，包括两个可相互对合的叶片工装，叶片工装包括工装板，在工装板的一侧面开设多个凹槽，多个凹槽相互平行且在工装板上间隔分布，两个叶片工装通过设置有凹槽的一面相互对合，待焊空心叶片用于设置在两个叶片工装之间进行固定，两个叶片工装上设置的凹槽位置相互对应，且与待焊空心叶片的悬空区域相对应。上述空心叶片焊接工装在焊接时仅针对空心叶片的实际焊接位置进行加压，而悬空位置处不加压，有效避免了焊接时空心叶片悬空区域因焊接压力而产生塌陷的技术问题。与现有技术相比，可以采用两个较薄的叶片本体对合焊接，不仅节省材料，同时也能缩短焊接时间，防止材料的晶粒变大，进而使材料的性能降低。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1为现有技术中空心叶片焊接的示意图；
[0023]图2为本技术实施例提供的焊接工装的结构示意图之一；
[0024]图3为本技术实施例提供的焊接工装的结构示意图之二。
[0025]图标：110-工装板；111-凹槽；120-榫头板；200-待焊空心叶片；210-叶片本体；211-内腔；300-平板压头；400-焊接平台。
具体实施方式
[0026]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0027]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0029]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0030]请参照图1，现有技术中空心叶片采用了扩散焊对开式制造工艺，即将空心叶片分为两个叶片本体210分别加工内腔211 结构，待内腔211结构加工成形后，将两个叶片本体210的内腔211结构对合，然后进行扩散焊接，待两个叶片本体210焊接在一起形成空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心叶片焊接工装，其特征在于，包括两个可相互对合的叶片工装，所述叶片工装包括工装板，在所述工装板的一侧面开设多个凹槽，多个所述凹槽相互平行且在所述工装板上间隔分布，两个所述叶片工装通过设置有所述凹槽的一面相互对合，待焊空心叶片用于设置在两个所述叶片工装之间进行固定，两个所述叶片工装上设置的所述凹槽位置相互对应，且与所述待焊空心叶片的悬空区域相对应。2.根据权利要求1所述的空心叶片焊接工装，其特征在于，所述叶片工装还包括连接设置在所述工装板一侧的榫头板，所述榫头板用于对应固定所述待焊空心叶片的支板头。3.根据权利要求2所述的空心叶片焊接工装，其特征在于，所述榫头板与所述工装板一体成型。4.根据权利要求1所述的空心叶片焊接工...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊，孙福，邵长斌，王桂龙，王莉敏，王蒙蒙，
申请(专利权)人：陕西智拓固相增材制造技术有限公司，
类型：新型
国别省市：