【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压涡轮导向叶片修复，具体涉及一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法。
技术介绍
1、航空发动机高压涡轮导向叶片呈空腔变截面结构。由于气动外形设计需要，叶片排气边处较薄。涡轮导向叶片工作环境恶劣，除承受气动应力、振动应力外，还要承受温度不均匀引起的热应力，导致叶片在长时间服役过程中出现不规则的翘曲变形。在可修复的高压涡轮导向叶片中，排气边变形故障的发生率高达70％，严重影响了发动机的使用寿命和更换周期。
2、传统的锤击、冷压等校形方法，受制于导向叶片形状复杂且为扭转曲面，导致装夹过程困难、定位精度差，无法保证叶片校形质量和一致性。此外，排气边在高温服役环境下发生塑性变形，冷态校正会导致排气边局部产生裂纹或起皱，导致叶片报废。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法；具体技术方案如下：
2、一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，通过感应加热方法对排气边局部施加瞬时高温，采用红外测温装置实现温度反馈与控制；加热区域采用氩气保护，避免了叶片表面氧化；支撑块和校形压块依据叶片型面进行匹配性设计，配合专用校形工装，在叶片排气边变形区域内实现精确校正。
3、所述的一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其优选方案为，包括如下步骤：
4、步骤一，采用三坐标扫描仪，通过三维扫描方法检测叶片形貌，测量并记录排气边厚度、变形量、弯曲弧度及裂纹状态，筛选可修复的叶片
5、步骤二，将导向叶片放置于专用校形工装上；
6、步骤三，叶片排气边位置通氩气保护，氩气喷嘴位置距离叶片加热区域100mm～150mm，氩气流量为1.5l/min～3l/min；
7、步骤四，采用感应加热线圈对叶片排气边变形部位进行感应加热，试样加热温度全程由红外热像仪检测，依据检测结果，调整感应加热设备电流大小，使试样加热升温或保持温度稳定，直至温度达到850℃-900℃范围内，并保温10min～15min；
8、步骤五，保温结束后，加热线圈退回，电机驱动随形压头快速下降，至与叶片变形部位紧密压合后，缓慢施压直至到达限位，限位位置依据步骤一中叶片排气边厚度测量结果确定，误差不大于±0.1mm，限位后保持压合10s；
9、步骤六，待叶片冷却后，采用塞尺测量叶片中间部位与压块之间的距离，确定变形量；若变形量不符合技术要求，重复步骤四、步骤五，直至达到设计要求。
10、所述的一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其优选方案为，步骤二中，所述专用校形工装包括三坐标扫描仪、感应加热电源、感应加热线圈、红外测温探头、温度控制器、氩气保护系统、夹持定位工装、压头、电机及传动机构、压力位移控制器和计算机控制系统；
11、所述氩气喷嘴、温度控制器、压力控制器均与计算机控制系统连接；
12、所述感应加热线圈和红外测温探头均连接在温度控制器上，感应加热线圈的另一端连接感应加热电源；
13、所述三坐标扫描仪和电机及传动机构均连接在压力位移控制器上，电机及传动机构的另一端连接压头；
14、叶片设置在夹持定位座上。
15、所述的一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其优选方案为，所述夹持定位座上设有卡槽及压板，且夹持定位座与叶身为仿形设计。
16、所述的一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其优选方案为，叶片两侧缘板通过夹持定位座上的卡槽及压板定位，叶身与仿形夹持定位座贴合，排气边距离仿形夹持定位座边缘0.5mm～1mm。
17、所述的一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其优选方案为，所述压头采用随型设计。
18、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益技术效果：
19、本专利技术通过三坐标扫描仪测量数据进行限位控制，保证校形后叶片排气边的厚度尺寸精度；在氩气保护环境下进行感应加热，避免叶片热校形区域表面氧化。
20、通过对感应加热线圈结构的设计，实现排气边变形位置局部加热，减小校形热影响区域面积，降低热校形对叶片材料组织性能的影响，同时避免了次生裂纹的产生。
21、通过压头的随形设计，改善了校形过程对叶片缘板与叶身连接圆角位置的干涉问题，避免了叶片基体损伤，实现叶片排气边的无损校形修理。
22、通过对感应加热温度、下压位移及保护气体流量的协同控制，保证叶片校形精度，校形后叶片的最大变形量不超过0.2mm，符合技术要求，叶片排气边变形故障修理合格率达到80％。
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1.一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其特征在于：通过感应加热方法对排气边局部施加瞬时高温，采用红外测温装置实现温度反馈与控制；加热区域采用氩气保护，避免了叶片表面氧化；支撑块和校形压块依据叶片型面进行匹配性设计，配合专用校形工装，在叶片排气边变形区域内实现精确校正。
2.根据权利要求1所述的一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其特征在于：步骤二中，所述专用校形工装包括三坐标扫描仪、感应加热电源、感应加热线圈、红外测温探头、温度控制器、氩气保护系统、夹持定位工装、随形压头、电机及传动机构、压力位移控制器和计算机控制系统；
4.根据权利要求3所述的一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其特征在于：所述夹持定位座上设有卡槽及压板，且夹持定位座与叶身为仿形设计。
5.根据权利要求1所述的一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其特征在于：叶片两侧缘板通过夹持定位座上的卡槽及压板定位，叶身与仿形夹持定位座贴合
...【技术特征摘要】
1.一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其特征在于：通过感应加热方法对排气边局部施加瞬时高温，采用红外测温装置实现温度反馈与控制；加热区域采用氩气保护，避免了叶片表面氧化；支撑块和校形压块依据叶片型面进行匹配性设计，配合专用校形工装，在叶片排气边变形区域内实现精确校正。
2.根据权利要求1所述的一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种导向叶片排气边局部感应加热校形修理的方法，其特征在于：步骤二中，所述专用校形工装包括三坐标...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅寒，卞宏友，董佳鹏，赵伟，刘青，
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：
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