本发明专利技术公开了一种航空发动机扩压器工装及真空钎焊工艺方法，属于航空发动机技术领域，旨在解决现有技术钎焊过程中由于加工残余应力的影响，导致扩压器真空钎焊时发生较大的变形，最终出现未焊合或圆度误差过大等缺陷，需要补焊甚至造成扩压器报废。包括压板、底座、芯轴以及方形管，底座与压板之间具有供扩压器外环、扩压器内环安装的空腔，底座上开设有两处环形凹槽，扩压器内环机匣装配面外壁与内侧环形凹槽内壁适配，扩压器外环底端面高于外侧环形凹槽底端面；底座、压板的居中部均为开孔设置，且开孔内穿入有芯轴，芯轴贯穿底座、压板，且与底座固定连接。本发明专利技术优化了工艺路线，去除了传统工艺流程中扩压器外环的去应力步骤，一次机加成型，缩短了热处理和机加周期，节约了扩压器材料。约了扩压器材料。约了扩压器材料。
【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机扩压器工装及真空钎焊工艺方法
[0001]本专利技术属于航空发动机
，具体涉及一种航空发动机扩压器工装及真空钎焊工艺方法。
技术介绍
[0002]扩压器是航空发动机的重要部件，负责将动能转换为静压能，对提高发动机效率具有重要作用。其中，叶片式扩压器可以通过半径增加减速扩压，径向叶片可使气流角按理想角度偏转使流通面积进一步加大以提高扩压能力，效率较高，得到了广泛的应用。然而叶片式扩压器的结构复杂，一体成型极难，因此通常采用外环和内环分别加工然后使用真空钎焊连接的方法进行制作。扩压器内环上分布有轴向和径向两种方向的叶片，与外环装配后，形成的钎缝数量较多，此外，扩压器外环的壁厚较薄，在钎焊过程中受加工残余应力的影响会发生较大的变形，导致扩压器真空钎焊后易出现未焊合或圆度误差过大等缺陷，需要补焊甚至造成扩压器报废。
技术实现思路
[0003](1)要解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种航空发动机扩压器工装及真空钎焊工艺方法，旨在解决现有技术钎焊过程中由于加工残余应力的影响，导致扩压器真空钎焊时发生较大的变形，最终出现未焊合或圆度误差过大等缺陷，需要补焊甚至造成扩压器报废。
[0005](2)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了这样一种航空发动机扩压器工装，包括压板、底座、芯轴以及方形管，所述底座位于压板上且与压板固定连接，所述底座与压板之间具有供扩压器外环、扩压器内环安装的空腔，所述底座上开设有两处环形凹槽，所述扩压器内环机匣装配面外壁与内侧环形凹槽内壁适配，所述扩压器外环底端面高于外侧环形凹槽底端面0.1mm；
[0007]所述底座、压板的居中部均为开孔设置，且开孔内穿入有芯轴，所述芯轴贯穿底座、压板，并与底座固定，所述芯轴的顶部与底部均超出底座、压板，所述芯轴加工有一处平台，平台高度低于扩压器外环顶端面0.1mm，所述底座的底端面还固定有两组垫板，两组所述垫板在芯轴的两侧对称分布，所述垫板的厚度与芯轴底部超出底座位置平齐；
[0008]所述压板与底板均为圆盘形结构，且四周环绕分布有多组方形管，多组所述方形管的端部插入底座、压板之间的空腔内，且方形管与底座固定连接。
[0009]进一步地，所述方形管的内部为中空设置，且远离底座、压板的一侧内部设有楔形块三。
[0010]进一步地，所述方形管的内部还设有对应楔形块三的顶块。
[0011]进一步地，所述顶块远离楔形块的一端连接有仿形块，所述仿形块与扩压器外环
外壁完全贴合。
[0012]更进一步地，所述底座、压板的外围均匀分布有多组U形槽，且每组U形槽分别对应环绕分布的方形管。
[0013]更进一步地，所述底座、压板外围的U形槽内竖直安装有楔形杆，所述楔形杆的底部与顶部分别超出底座、压板，所述楔形杆加工有一处平台，平台高度与芯轴的平台平齐，超出底座的部分与垫板平齐。
[0014]更进一步的，所述压板的上表面设有固定芯轴的楔形块一、固定楔形杆的楔形块二。
[0015]一种基于航空发动机扩压器工装的真空钎焊工艺方法，具体的工艺流程为：
[0016]S1、对扩压器内环4进行去应力热处理；
[0017]S2、对扩压器外环3和去应力后的扩压器内环4进行精加工；
[0018]S3、使用砂纸打磨扩压器内环4叶片的叶尖部位，去除待钎焊面存在的氧化膜及局部高点；
[0019]S4、超声清洗扩压器内环4及外环3并烘干，使用丙酮擦拭待钎焊表面；
[0020]S5、将扩压器内外环装配到一起，使用相应规格的塞尺控制装配处的间隙，保证轴向装配间隙的均匀一致；
[0021]S6、使用氩弧焊点焊固定扩压器内外环，点焊位置为轴向叶片叶尖与扩压器外环3内壁的交点，共有四个焊点，每个焊点相隔90
°
均匀分布；
[0022]S7、使用BNi82CrSiB带状钎料进行钎料装配，装配重量通过计算叶片面积和装配间隙得出，以获得合适的钎角；进一步地，根据计算得出的重量裁取相应尺寸的钎料带；在钎缝旁放置合适尺寸的钎料带，滴加丙酮使钎料带润湿为膏状涂覆在钎缝一侧；
[0023]S8、在扩压器其余位置及工装上涂刷阻流剂；
[0024]S9、将扩压器放入工装内随工装一起进行真空钎焊。
[0025]更进一步地，步骤S1中去应力热处理的温度为950～980℃，时间为30～60min。
[0026]更进一步地，步骤S2中精加工后扩压器内环4径向叶片与外环的单边装配间隙控制在0.07mm以内；
[0027]步骤S3中使用的砂纸目数为300～600目；
[0028]步骤S4中超声清洗时间20～40min，烘干温度60～150℃，时间20～40min；
[0029]步骤S7中径向叶片装配总重量为6.3
±
0.5g，轴向叶片装配总重量为14.3
±
1g；
[0030]步骤S8中的工装材料均为不锈钢，线膨胀系数略小于扩压器，保证真空钎焊的高温环境下工装对扩压器的约束；
[0031]步骤S9中真空钎焊包括以下步骤：
[0032]以5～15℃/min的升温速率升至500℃，保温30～60min，以5～10℃/min的升温速率升至900℃，保温30～60min，以5～10℃/min的升温速率升至1060～1080℃，保温10～20min，然后随炉冷却，钎焊热循环全程真空度优于5
×
10
‑2Pa。
[0033](3)有益效果
[0034]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0035]1、本专利技术通过去应力处理、精加工、砂纸打磨、清洗、点焊固定、钎料装配、工装夹持、真空钎焊，获得扩压器组件，通过去应力处理后精加工限制扩压器内环的变形；
[0036]2、本专利技术通过砂纸打磨去除氧化膜及局部高点，保证装配间隙均匀，同时有利于钎料的润湿铺展；
[0037]3、本专利技术通过工装的夹持，有效的限制了扩压器外环在钎焊时轴向和径向的变形，保证了外环内壁与内环叶尖的间隙，提高了钎焊成功率，减小了扩压器的圆度误差；
[0038]4、本专利技术优化了工艺路线，去除了传统工艺流程中扩压器外环的去应力步骤，一次机加成型，缩短了热处理和机加周期，节约了扩压器材料，控制了成本；
[0039]5、本专利技术本专利技术可实现扩压器内外环的一次钎焊成型，并可推广应用于其他高温合金材料的扩压器钎焊。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
[0041]图1为本专利技术的局部立体结构示意图；
[0042]图2为仰视图结构示意本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种航空发动机扩压器工装，包括压板(12)、底座(6)、芯轴(11)以及方形管(8)，其特征在于，所述底座(6)与压板(12)之间具有供扩压器外环(3)、扩压器内环(4)安装的空腔，所述底座(6)上开设有两处环形凹槽，所述扩压器内环(4)机匣装配面外壁与内侧环形凹槽内壁适配，扩压器外环(3)底端面高于外侧环形凹槽底端面0.1mm；所述底座(6)、压板(12)的居中部均为开孔设置，且开孔内穿入有芯轴(11)，所述芯轴(11)贯穿底座(6)、压板(12)，并与底座(6)固定连接，所述芯轴(11)的顶部与底部均超出底座(6)、压板(12)，所述芯轴(11)加工有一处平台，平台高度低于扩压器外环(3)顶端面0.1mm，所述底座(6)的底端面还固定有两组垫板(5)，两组所述垫板(5)在芯轴(11)的两侧对称分布，所述垫板(5)的厚度与芯轴(11)底部超出底座(6)位置平齐；所述压板(12)与底板均为圆盘形结构，且四周环绕分布有多组方形管(8)，多组所述方形管(8)的端部插入底座(6)、压板(12)之间的空腔内，且方形管(8)与底座(6)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种航空发动机扩压器工装，其特征在于，所述方形管(8)的内部为中空设置，且远离底座(6)、压板(12)的一侧内部设有楔形块三(1)。3.根据权利要求2所述的一种航空发动机扩压器工装，其特征在于，所述方形管(8)的内部还设有对应楔形块三(1)的顶块(13)。4.根据权利要求3所述的一种航空发动机扩压器工装，其特征在于，所述顶块(13)远离楔形块的一端连接有仿形块(2)，所述仿形块(2)与扩压器外环(3)外壁完全贴合。5.根据权利要求4所述的一种航空发动机扩压器工装，其特征在于，所述底座(6)、压板(12)的外围均匀分布有多组U形槽，且每组U形槽分别对应环绕分布的方形管(8)。6.根据权利要求4所述的一种航空发动机扩压器工装，其特征在于，所述底座(6)、压板(12)外围的U形槽内竖直安装有楔形杆(7)，所述楔形杆(7)的底部与顶部分别超出底座(6)、压板(12)，所述楔形杆(7)加工有一处平台，平台高度与芯轴(11)的平台平齐，超出底座(6)的部分与垫板(5)平齐。7.根据权利要求5所述的一种航空发动机扩压器工装，其特征在于，所述压板(12)的上表面设有固定芯轴(11)的楔形块一(10)、固定楔形杆...
【专利技术属性】
技术研发人员：周子正，赵海生，朱鹏，张峰，房立家，张强，
申请(专利权)人：航发优材镇江增材制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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