一种扩压器类零件新型预置粉末钎料的方法技术

本发明专利技术属于航空发动机焊接技术领域，公开了一种扩压器类零件新型预置粉末钎料的方法，包括：在零件的叶片上表面平铺一层粉末钎料；按照设定的截面轮廓，将所述粉末钎料加热至低于所述粉末钎料的固相温度；对零件待焊位置进行三维数字建模；确定所述待焊位置预制钎料的三维数字模型的打印空间并进行3D打印；测量打印的待焊位置预制钎料的三维数字模型的位置偏差，并将所述位置偏差补偿到的三维数字模型中，调整待焊位置预制钎料的三维模型；对调整待焊位置预制钎料的三维模型打印成型，完成烧结；对烧结区域进行打磨抛光，并进行钎焊，解决国产粘带状钎料粘性差而无法实施真空钎焊问题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种扩压器类零件新型预置粉末钎料的方法


[0001]本专利技术属于航空发动机焊接
，尤其涉及一种扩压器类零件新型预置粉末钎料的方法。

技术介绍

[0002]不锈钢和高温合金扩压器类零件真空钎焊时，径向叶片需要利用粘带状的钎料进行预置，但国产的粘带状钎料粘性不足，预置后装配，经常出现钎料脱落，叶片盘与盖板焊不上或焊漏或钎料流淌到非钎缝位置，导致扩压器组件报废。
[0003]现有的钎料预置方法是利用有机溶剂清理待焊位置；将粘带状钎料利用激光切割机切成与叶片表面相同形状；将扩压器本体与盖板进行装配；装配后进行真空钎焊。
[0004]原有钎料预置方法，由于钎料的粘性不足，装配时经常出现钎料脱落，叶片盘与盖板焊不上等问题导致扩压器组件报废。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题：本专利技术提供一种扩压器类零件新型预置粉末钎料的方法，解决国产粘带状钎料粘性差而无法实施真空钎焊问题。
[0006]本专利技术的技术方案：
[0007]一种扩压器类零件新型预置粉末钎料的方法，所述方法包括：
[0008]S1，在零件的叶片上表面平铺一层粉末钎料，记为第一预制粉末钎料；
[0009]S2，采用激光束或者电子束按照设定的截面轮廓，将所述粉末钎料加热至低于所述粉末钎料的固相温度；
[0010]S3，对S2中零件待焊位置进行三维数字建模，建模时平铺在叶片模型上的粉末钎料记为第二预制粉末钎料，得到待焊位置预制钎料的三维数字模型；
[0011]S4，确定所述待焊位置预制钎料的三维数字模型的打印空间并进行3D打印；
[0012]S5，测量打印的待焊位置预制钎料的三维数字模型的位置偏差，并将所述位置偏差补偿到S3中的三维数字模型中，调整待焊位置预制钎料的三维模型；
[0013]S6，对调整待焊位置预制钎料的三维模型打印成型，完成烧结；
[0014]S7，对烧结区域进行打磨抛光，并进行钎焊。
[0015]本专利技术技术方案的特点和进一步的改进为：
[0016](1)S1中，当使用激光束烧结时，所述第一预制粉末钎料为粒度范围在10μm～100μm的镍基粉末钎料；
[0017]当使用激光束或者电子束烧结时，所述第一预制粉末钎料为粒度范围在40～100μm的铝基和钛基粉末钎料。
[0018](2)S1中，平铺的粉末钎料的厚度为10μm～25μm。
[0019](3)S3中，当使用激光束烧结时，所述第二预制粉末钎料为粒度范围在10μm～100μm的镍基、铝基和钛基粉末钎料；当使用激光束或者电子束烧结时，所述第二预制粉末钎料
为粒度范围在30μm～120μm的铝基和钛基粉末钎料。
[0020](4)S4中，3D打印的工艺参数为：
[0021]激光束烧结时，第二预制粉末钎料的铺粉层厚为10μm～30μm，在待焊位置激光束烧结所采用的具体参数：激光功率200W～400W，激光预热温度500℃～1100℃，激光扫描速度300～1200mm/s，扫描线间距0.10mm～0.20mm。
[0022](5)S4中，3D打印的工艺参数为：
[0023]电子束烧结时，第二预制粉末钎料的铺粉层厚为30μm～50μm，在待焊位置电子束烧结的具体参数为：电子束烧结温度500℃～850℃，电子束束流10mA～30mA，聚焦电流20mA～120mA，扫描速度：3m/s～20m/s。
[0024](6)S5中，测量打印的待焊位置预制钎料的三维数字模型的位置偏差时，将其与标准件进行比较测量，得到位置偏差。
[0025](7)S1之前，所述方法还包括：利用丙酮擦拭待预制钎料的叶片表面。
[0026]本专利技术技术方案首先对利用规定的粉末钎料铺在待焊叶片上，然后利用激光或电子束烧结的方式将粉末状钎料与基体固相结合，之后进行装配，最后进行真空钎焊。为有效控制预置粉末钎料的膜厚，需要控制铺粉的速度、粉末的粒度等。
[0027]本专利技术通过激光选区或电子束选区熔化设备在径向扩压器类零件的叶片表面进行一次铺粉，并利用激光或电子束扫描浅层烧结成形，同时对膜厚进行有效匹配，保证径向扩压器组件吼道高度和面积，真空钎焊后扩压器组件的钎缝良好，无漫流、无焊不上或焊漏等现象，完全避免了因粘带状钎料中的非金属粘结剂挥发不充分而导致钎缝出现气孔的现象，扩压器组件焊后的尺寸也满足设计要求，解决了粘带钎料粘度不足出现焊不上或焊漏等问题。
具体实施方式
[0028]本专利技术是将规定的粉末钎料铺在待焊叶片上，然后利用激光或电子束烧结的方式将粉末状钎料与基体固相结合，之后进行装配，最后进行真空钎焊，解决国产粘带状钎料粘性差而无法实施真空钎焊问题。
[0029]扩压器类零件新型预置钎料的方法，通过激光选区或电子束选区熔化设备在径向扩压器类零件的叶片表面进行一次铺粉，并利用激光或电子束扫描浅层烧结成形，所述的预置方法包含以下步骤：
[0030]步骤一、钎料选择：利用激光选区烧结使用粒度范围10～100μm，预置镍基粉末钎料；利用激光选区或电子束选区烧结使用力度范围40～100μm，预置铝基和钛基粉末钎料；
[0031]步骤二、预置粉末钎料：在工作台上用刮板或辊筒一层粉末钎料平铺在叶片的上表面；
[0032]步骤三、三维扫描：激光选区烧结和电子束选区烧结铺粉层厚10～25μm，在计算机控制下，激光束或电子束按设定的截面轮廓，在粉层上扫描，使钎料加热至低于钎料的固相温度；
[0033]步骤四、逆向建模：利用点云数据进行几何重构，进行逆向建模，获得待焊位置预置钎料的三维数字模型；
[0034]步骤五、打印定位：完成待焊位置的三维数字模型在激光选区烧结或电子束选区
烧结的打印空间定位，将待焊位置的三维模型设定为打印零件；
[0035]步骤六、预置钎料选择：激光选区烧结使用的粒度范围10μm～100μm的镍基、铝基和钛基粉末钎料；电子束选区烧结使用粒度范围30μm～120μm的铝基和钛基粉末钎料；
[0036]步骤七、工艺参数设定：激光选区烧结铺粉层厚10μm～30μm，在待焊位置激光选区烧结所采用的具体参数：激光功率200W～400W，激光预热温度500℃～1100℃，激光扫描速度300～1200mm/s，扫描线间距0.10mm～0.20mm；电子束选区烧结铺粉层厚30μm～50μm，在待焊位置电子束选区烧结的具体参数为：电子束烧结温度500℃～850℃，电子束束流10mA～30mA，聚焦电流20mA～120mA，扫描速度：3m/s～20m/s；
[0037]步骤八、位置校准：测量校准位置图形的实际位置与软件打印空间中的位置偏差，将偏差的补偿回软件打印空间中，调整待焊位置部分的三维模型的位置；
[0038]步骤九：打印成形：将数据导入激光选区烧结或电子束选区熔化设备，将待打印的零件连同工装安装好，操作设备完成调平、铺粉、烧结；
[0039]步骤十、后处理：对烧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扩压器类零件新型预置粉末钎料的方法，其特征在于，所述方法包括：S1，在零件的叶片上表面平铺一层粉末钎料，记为第一预制粉末钎料；S2，采用激光束或者电子束按照设定的截面轮廓，将所述粉末钎料加热至低于所述粉末钎料的固相温度；S3，对S2中零件待焊位置进行三维数字建模，建模时平铺在叶片模型上的粉末钎料记为第二预制粉末钎料，得到待焊位置预制钎料的三维数字模型；S4，确定所述待焊位置预制钎料的三维数字模型的打印空间并进行3D打印；S5，测量打印的待焊位置预制钎料的三维数字模型的位置偏差，并将所述位置偏差补偿到S3中的三维数字模型中，调整待焊位置预制钎料的三维模型；S6，对调整待焊位置预制钎料的三维模型打印成型，完成烧结；S7，对烧结区域进行打磨抛光，并进行钎焊。2.根据权利要求1所述的一种扩压器类零件新型预置粉末钎料的方法，其特征在于，S1中，当使用激光束烧结时，所述第一预制粉末钎料为粒度范围在10μm～100μm的镍基粉末钎料；当使用激光束或者电子束烧结时，所述第一预制粉末钎料为粒度范围在40～100μm的铝基和钛基粉末钎料。3.根据权利要求1所述的一种扩压器类零件新型预置粉末钎料的方法，其特征在于，S1中，平铺的粉末钎料的厚度为10μm～25μm。4.根据权利要求1所述的一种扩压器类零件新型预置粉末钎料的方法，其特征在于，S3中，当使用激光束烧结时，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑医，陈健，张宇慧，陈玉宝，祁成雷，
申请(专利权)人：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：