摩擦焊接的方法技术

本发明专利技术涉及一种摩擦焊接的方法，包括提供具有第一焊接表面（３８）的第一工件（２４）和具有第二焊接表面（４０）的第二工件（２６）。在与第一焊接表面（３８）相邻的第一区域（４２）中，第一工件（２４）布置为与第一焊接表面（３８）成基本９０°的角（α）；并且在与第一区域（４２）相邻的第二区域（４４）中第一工件（２４）远离第一焊接表面（３８）逐渐倾斜变小。第一工件（２４）布置为使得：在第二区域（４４）中，第一工件（２４）布置为与第一焊接表面（３８）成大于９０°而小于１８０°的角。第一和第二工件（２４，２６）布置为使得：第一工件（２４）的第一焊接表面（３８）与第二工件（２６）的第二焊接表面（４０）邻接。第一和第二工件（２４，２６）相对于彼此进行移动，从而使得温度在焊接表面（３８，４０）处增加以形成焊接界面（４６），并且然后停止该移动以进行冷却以将第一和第二工件（２４，２６）焊接在一起。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其是，涉及一种线性、旋转摩 擦焊接的方法或者轨道。
技术介绍
W02008017800A1描述了一种，在这种方法中，第一工件布置为远 离第一焊接表面逐渐倾斜变小、并且在远离第一焊接表面的方向上收敛。这可以减小摩擦 焊接过程中闪光焊材料的流率以减小在焊接边沿处应力导致的孔隙度的生成。然而，已经发现，针对大锥角，第一焊接表面的边沿由于缺乏支承而破坏、并且这 导致减小了对接触区域和上述压力等等的控制。因此，该W02008017800A1的方法可仅仅用 于低锥角并且这减小了 W02008017800A1的方法的效益。
技术实现思路
因此，本专利技术寻求提供一种能够减小(优选地克服)上述问题的摩擦焊接的新颖方法。因此，本专利技术提供了一种，包括提供具有第一焊接表面的第一工 件和具有第二焊接表面的第二工件；将第一工件布置为使得在与第一焊接表面相邻的第 一区域中，第一工件布置为与第一焊接表面成基本90°的角；将第一工件布置为使得在 与第一区域相邻的第二区域中，第一工件远离第一焊接表面逐渐倾斜变小，第一工件在第 二区域中在远离第一焊接表面的方向上收敛；将第一工件布置为使得在第二区域中，第 一工件布置为与第一焊接表面成大于90°而小于180°的角；将第一和第二工件定位为使 得第一工件的第一焊接表面与第二工件的第二焊接表面相邻接；彼此相对地移动第一和第 二工件，从而令工件中的至少一个工件的至少一个焊接表面相对于另一个工件的另一个焊 接表面进行移动，使得焊接表面处的温度增加以形成焊接界面；停止移动并且使得第一和 第二工件进行冷却以将第一和第二工件焊接在一起。优选的是，该方法包括将第一工件布置为使得在第二区域中，第一工件布置为与 第一焊接表面成大于110°而小于180°的角。优选的是，该方法包括将第一工件布置为使得在第二区域中第一工件布置为与 第一焊接表面成大于110°而小于160°的角。优选的是，该方法包括将第一工件布置为使得在第二区域中第一工件布置为与 第一焊接表面成大于110°而小于140°的角。优选的是，该方法包括将第一工件布置为使得在第二区域中第一工件布置为与 第一焊接表面成115°、125°或135°的角。优选的是，该方法包括将第二工件布置为使得在与第二焊接表面相邻的第一区 域中第二工件布置为与第二焊接表面成基本90°的角，将第二工件布置为使得在与第一区 域相邻的第二区域中第二工件远离第二焊接表面逐渐倾斜变小，第二工件在第二区域中在远离第二焊接表面的方向上收敛，将第二工件布置为使得在第二区域中第二工件布置为与 第二焊接表面成大于90°而小于180°的角。优选的是，该方法包括将第二工件布置为使得在第二区域中第二工件布置为与 第二焊接表面成大于110°而小于180°的角。优选的是，该方法包括将第二工件布置为使得在第二区域中第二工件布置为与 第二焊接表面成大于110°而小于160°的角。优选的是，所述的方法，包括将第二工件布置为使得在第二区域中第二工件布置 为与第二焊接表面成大于110°而小于140°的角。优选的是，该方法包括将第二工件布置为使得在第二区域中第二工件布置为与 第二焊接表面成大于110°而小于140°的角。优选的是，该方法包括将第二工件布置为使得在第二区域中第二工件布置为与 第二焊接表面成115°、125°或135°的角。优选的是，第一工件是转子、并且第二工件是转子叶片。优选的是，转子是风扇转 子、并且转子叶片是风扇叶片。转子可以是压缩机转子或压缩机鼓、并且转子叶片是压缩机 叶片。优选的是，第一工件和第二工件包括钛合金。优选的是，该钛合金包括(按重量百 分比计)6%铝、4%钒以及平衡钛加上次要添加剂和附带杂质。或者，该钛合金包括(按重 量百分比计)6%铝、2%锡、4%钒、6%钼以及平衡钛加上次要添加剂和附带杂质。或者，第一工件是转子、并且第二工件是转子。第一工件可以是轴杆、外半轴杆 (或加伸轴)(stub-shaft)、盘或鼓，第二工件可以是轴杆、外半轴杆、盘或鼓。第一工件可以包括钢、镍或钛，第二工件可以包括钢、镍或钛。优选的是，第一和第二工件相对于彼此的移动包括了震荡。优选的是，第一和第二工件的震荡包括线性移动。优选的是，该方法包括将多个第二工件摩擦焊接到第一工件。优选的是，第一工件包括至少一个向外延伸部分，并且第一焊接表面位于第一工 件的向外延伸部分上。优选的是，第一工件包括多个向外延伸部分，第一工件的每个向外延伸部分具有 第一焊接表面，并且多个第二工件摩擦焊接到第一工件，每个第二工件摩擦焊接到向外延 伸部分的对应一个。或者，第一和第二工件相对于彼此的移动包括了旋转移动。 附图说明将参照附图通过举例更加全面描述本专利技术，在上述附图中图1示出了一种扇涡轮(或涡轮风扇)燃气涡轮引擎，在这种扇涡轮燃气涡轮引 擎中，通过使用根据本专利技术的一种方法将转子叶片摩擦焊接到转子上；图2示出了经历根据本专利技术的摩擦焊接的第一和第二工件的端视图；图3示出了图2中的经历摩擦焊接的第一和第二工件之间的曲线焊接面的侧视 图；图4是在进行摩擦焊接之前，一个工件的一半的放大视图5是在摩擦焊接期间，两个工件的一半的放大视图。 具体实施例方式如图1所示，扇涡轮燃气涡轮引擎10按照流动顺序包括入口 12、风扇部分14、压 缩机部分16、燃烧部分18、涡轮部分20和排气装置22。风扇部分14包括风扇转子24，风 扇转子24携载着多个沿圆周间隔开的径向向外延伸的风扇叶片26。风扇部分14还包括风 扇箱28，风扇箱28布置为与风扇转子24和风扇叶片26同轴并且包围着它们。风扇箱28 限定风扇管道30。风扇箱28通过多个沿圆周间隔开并径向延伸的风扇出口导叶34而固定 到核心引擎箱32。压缩机部分16包括一个或多个压缩机，例如中压压缩机(未示出)和高压压缩机 (未示出)或者高压压缩机(未示出)。涡轮部分20包括一个或多个涡轮，例如高压涡轮 (未示出)、中压涡轮(未示出)和低压涡轮(未示出)或者高压涡轮(未示出)和低压涡 轮(未示出)。风扇叶片26可与风扇转子24形成一体，并且风扇叶片26通过线性摩擦焊接36 与风扇转子24进行接合。参照图2到图5描述一种将第一工件(例如，风扇转子)24与第二工件(例如，风 扇叶片)26进行。这种摩擦焊接方法包括对第一工件(风扇转子)24设 置第一焊接表面38 ；对第二工件(风扇叶片)26设置第二焊接表面40。第一工件(风扇转 子)24进行如下布置使得在与第一焊接表面38相邻的第一区域42中，第一工件(风扇转 子)24布置为与第一焊接表面38基本成90°的角a。第一工件(风扇转子)24进行如下 布置使得在与第一区域42相邻的第二区域44中，第一工件(风扇转子)24远离第一焊接 表面38逐渐倾斜变小；并且第一工件(风扇转子)24在第二区域44中在远离第一焊接表 面38的方向上收敛。第一工件(风扇转子)24进行如下布置使得在第二区域44中，第一 工件(风扇转子)24布置为与第一焊接表面38成大于90°而小于180°的角β。第一工 件(风扇转子)24和第二工件(风扇叶片)26分别进行如下布置使得第一工件(风扇转 子)24的第一焊接表面38与第二工件(风扇叶片)26的第二焊接表面40邻接，并且如箭 头0所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩擦焊接的方法，包括：提供具有第一焊接表面的第一工件和具有第二焊接表面的第二工件；将第一工件布置为使得在与第一焊接表面相邻的第一区域中，第一工件布置为与第一焊接表面成基本９０°的角；将第一工件布置为使得在与第一区域相邻的第二区域中，第一工件远离第一焊接表面逐渐倾斜变小，第一工件在第二区域中在远离第一焊接表面的方向上收敛；将第一工件布置为使得在第二区域中，第一工件布置为与第一焊接表面成大于９０°而小于１８０°的角；将第一和第二工件定位为使得第一工件的第一焊接表面与第二工件的第二焊接表面邻接；彼此相对移动第一和第二工件，从而使得工件中的至少一个工件的至少一个焊接表面相对于另一个工件的另一个焊接表面进行移动，从而令焊接表面处的温度增加以形成焊接界面，停止移动并且使得第一和第二工件进行冷却以将第一和第二工件焊接在一起。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SE布雷，MD劳尔森，
申请(专利权)人：劳斯莱斯有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]