铝合金件的构造方法技术

一种通过焊接来构造铝合金部件（１）的方法，该方法包括下列步骤：在部件的构造区域（５）上手动沉积铝合金粉末层（８）；和利用激光焊接将所述粉末层焊接到所述部件上。有利地，将设有与构造区域（５）相同尺寸开口的罩（３０）置于部件（１）上，将粉末层（９）沉积在构造区域的部件上并叠置在构造区域周围的罩上。同样优选地，在焊接步骤之前，相对于部件（１）的表面（Ｓ）校准粉末层的高度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝合金件的构造(buildup)(即修复)方法
技术介绍
一般地，通过在部件产生裂缝(或裂纹)和减凹陷处提供材料(粉末、玻璃料，...) 来构造部件，在实践上通常使用焊接或铜焊技术来实现。本专利技术的方、 封寺别地可以使用在构造涡轮机(例如涡轮喷气发动机、涡轮螺旋 桨发动机、陆地燃气轮机，".)的部件上，更特别地使用于涡轮喷气发动机的， 机匣上。涡轮喷气发动机的风扇机匣通常由铝合誠喊，在制造过程中(从工具吹入) 或在涡轮喷气发动机操作过程中(吸入卵石或其它撞击机匣的鹏才体)容易发生损 坏。一般地，由于所j柳的铝合金的可焊性相对有限，所以很难通过焊接来构造这 些机匣，这些合金具有非常高的导热性和很大的反射率。在己知的方法中，人们已经知道通过使用钨极惰性气体(Tungsten Inert Gas, TIG)焊接来构造部件。然而，这种方法存在下列缺陷受到焊接热影响的部件区 域过大，并且具有明显的变形。而且，由于在TIG悍接过程中产生的电弧会损坏构 成组件的部件的辦由承，所以在继续构i^前有必要去除自机匣以使其与涡轮喷 气发动机低压压縮机模组(也称作风扇和增压器模组)的其它部件分离。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种通过焊接来构造部f牛的方法，该方法产生有限 的热影响区域且在构造区域中的变形较小，而且能够用于在无需拆下机匣的情况下 构造涡轮喷气发动机的风扇机匣。为实现该目的，本专利技术提供一种通过焊接来构造铝合金部件的方法，该方 跑 括下列步骤在部件的构造区域上手动沉积铝合金粉末层；和 利用激光焊接将所述粉末层焊接到所述部件上。可发执行的激光焊接会产生比执行TIG焊接时更小的热影响区鄉咬形。 此外，因为手动沉积粉末，所以实施该方法所需的设备比较小巧。这样即使在 还需要组装其它部件时也同样易于接近需要构造的部件。更特别i也，在涡轮喷气发 动机的风扇机匣与压縮机模组为一体时也可以被接近。有利地，在没有将机匣从涡 轮喷气发动机压縮机模组上拆下的情况下对风扇机匣如]tbiS行构造，因而节省宝贵 时间。此外，由于没有因激光焊接产生的电弧，所以没有损坏球轴承的危险。附图说明通过阅读下面对实现本专利技术方法的详细描述，本专利技术及其优点会更加易于理解，该描述参考下列附图，其中图1是构造部件的一个实施例的示意性截面图；图2至图5是示意图，示出对图1所示部件实施本专利技术方法的各个步骤； 图6是示出实施本专利技术方法时使用的刮刀的一个实施例的立体图； 图7是示出构造部件的一个实施例的示意性立体图，由罩盖着；图8至图11是示意图，示出对图7所示部件实施本专利技术方法的各个步骤。具体实施方式参考图1至图5，描述本专利技术的第一实施方法，用于±真满图1截面图中所示的 部件1的杯形凹陷3。部件1是用于两线圈支路涡轮喷气发动机的M^机匣，属于 涡轮喷气发动机的低压压縮机模组，其也包括风扇和低压压縮机(或增压器)。部件1的构造区域5与凹陷3的范围相对应。而且，当参考部件的"表面"时， 该术语涵盖部件的旨表面S。在构造区域5中，表面S因此与凹陷3的底面不对 应，但是，如图l中虚线所示，如果没有凹陷3则部件应该具有表面S。在本专利技术的方法中，铝合^^末9的层8被手动地沉积在部件1上的构造区域5内。在实践中，为了获得层8，可以至少连续沉积两个下层lla、 llb，每一层由多 珠粉末9构成，这些珠子平行并以间距P分开布置。在所述实施例中，为了构造(即修复)部件1，沉积以间距P间隔开的珠子12a 形式的第一底层iia，接着再沉积以相同间距P间隔开但相对于珠子12a偏移P/2距离的珠子12b构成的第二底层llb。粉末9珠子底层的并置使其可以获得压实得很好的层8，具有相对稳定的厚度。 在实施本专利技术时，相对于部件1的表面S来校准粉末层8的高度H。以此方式控制沉积层8的厚度E，其中厚度E对执行激光焊接的质量具有一定影响。如果厚度过小，则会出现表面材料缺乏现象。对于相对于部件1表面S的凹陷(或裂纹)的给定深度D，层8的厚度E等于D+H,其中H为层8相对于部件1表面S的高度。通过校准高度H，可同时控制厚度E。该校准步骤自然发生在沉积粉末层步骤之后并且激光焊接步骤之前。 为执行该校准步骤，有利地使用刮刀，该刮刀包括至少一个使其可以直立在所 述部件的表面S上的支撑脚，刮刀刀片相对于支架向后移动以使刮刀刀片与所述部 件表面之间的距离d与粉末层8的预期高度相对应。图3和图6中示出了一个典型的刮刀13。刮刀13直立在部件1的水平表面S 上，包,接到刮刀本体19上的手柄17。本体19具有两个支撑脚21 ，每侧一个(关 于刮刀的垂直中平面对称)，首先垂直向下延伸然后弯折90。形成两个水平支撑条 21a。在使用刮刀19时，是这些支撑条21a使刮刀在表面S上滑动。这些支撑脚21 中间沿垂直平面限定宽槽23 。刮刀刀片25安装在本体19上并且部分地覆盖槽23 。 该刀片25适用于相对于本体19垂直滑动以使其可以调节刀片25的垂直位置，并因 而调节刮刀刀片25与部件1表面S之间的距离d,以使其与粉末层高度H的预期 值相对应。在该实施例中，刀片25具有两个垂直定向的椭圆形开口27，刮刀具有两个紧 固在本体19上并穿过开口 27的螺钉-螺母组件29。为了调节距离d并使其与高度H相对应，将螺钉-螺母组件29松开，刀片25 移动到预期位置，在那里将组件29再次紧固。在使用刮刀13时，将支撑脚21置于粉末层8的任一侧上(参见图3)，支撑条 21a压靠在表面S上，将刮刀手动移动，使其支撑条在表面S上滑动。因为有支撑 条21a，所以在刮刀13移动时刀片25的方向(在此为垂直方向)保持不变，因此 刀片25与部件1表面S之间的距离d保持恒定。如图3所示，当刮刀13经过粉末层8时，粉末层8的顶部被弄平赚准高度 H:刀片25夂^于大于高度H的高度处的粉末9的颗粒移动到层8上高度小于高度 H的区域上，或者所述层8的周围。在己经沉积完层8，并且有利地校准完高度之后，执行激光焊接歩骤。对于该步骤，例如使用提供比钇铝石榴石(YttriumAluminumGarnet,YAG)型 激光器所提供的更规律的相互作用的珠子/材料的二极管层40。发出的激光束41然后越过构造区域5，如图4所示。由激光束41输送的能量 使粉末9熔化并与部件1的相邻部分混合在一起。冷却后，可获得预期的构造。在一个实施例中，由于部件1该区域的表面在焊接之后通常不是精加工表面， 所以为了恢复部件1的空气动力性能，在焊接步骤之后通自构造区域5进行机械 加工来使部件变平。图5示出在机械加工步骤之后得到的最终部件。参考图7至12，描述本专利技术所述构造方法的第二实施例。这些图与图2至图5 的区别在于使用罩30。图7的立体图和图8的截面图中示出了罩30。罩30例如可 以由铝合金片构成。罩30上设有具有与构造区域5相同尺寸的开口 32。罩30通过将所述开口 32 与构造区域5相一致将其布置在所述部l牛上，铝合，末的所述层8被沉积在构造 区域5中，溢出到罩30上(参见图9)。图9和图11中重叠区域的附图标记为5a。接下来，舌脂幅8并对其进行激光焊接，如图10和图11所示。这些步骤与上 述描述和图3和图4所示的类似。在图2至图5的方法中，粉末层8的周围与构造区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过焊接来构造铝合金部件（１）的方法，该方法的特征在于包括下列步骤：　　　　在部件的构造区域（５）上手动沉积铝合金粉末层（８）；　　　　相对于所述部件（１）的表面（Ｓ）校准所述粉末层的高度（Ｈ）；　　　　利用激光焊接将所述粉末层焊接到所述部件上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：卡蒂召，卡蒂亚迪韦纳伊，
申请(专利权)人：斯奈克玛服务公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]