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航空发动机维修用硬质合金铰刀焊接夹具

航空发动机维修用硬质合金铰刀焊接夹具   摘 要:文章以某型航空发动机大修中经常使用硬质合金与结构钢钎焊刀具的加工用焊接夹具为研究对象,该刀具切削部分具有较好的切削性能、较高的硬度,尾柄部分具有较好的韧性,能够在一定范围内发生弹性变形,适应现场复杂的切削环境。因此此焊接夹具需要满足硬质合金与结构钢钎焊工艺要求,通过研究其工艺过程,掌握其工作原理,达到可以进行回转类焊接刃具中硬质合金与结构钢钎焊的毛胚料批产 关键词:硬质合金;结构钢;钎焊;焊接夹具 1 概述 某型航空发动机大修中经常使用硬质合金与结构钢钎焊刀具在使用过程中受到加工材料、加工工艺的影响,在复杂的使用环境中需要高强度,高质量的焊接刀具,在焊接刀具加工过程中,刀具焊接工序至关重要,下文通过了解硬质合金焊接工艺,掌握其需求,最终设计并制造了硬质合金与结构钢焊接夹具 2 硬质合金与结构钢的钎焊工艺及对焊接夹具的需求 2.1 硬质合金与结构钢的钎焊工艺 (1)焊前准备。应制造出带有一定形状的焊接体,焊接体表面没有氧化物覆着,保证焊接要求 (2)钎焊过程。a.焊接回转类刀体毛胚时需要将两段焊接体分别装夹在同轴的夹具上,使用钎料、钎剂将焊接位置封闭,保护焊缝、钎料,保证焊接时不被空气氧化。焊接过程中要均匀加热,保证合金与结构钢基体受热均匀,否则会出现断刀的问题。b.钎焊后冷却。为防止冷却时硬质合金片受到拉应力而出现裂纹。通常焊接后工件立即放入石灰或木炭粉中,使工件缓慢冷却。有条件的可在焊后低温回火6-8h。采用低温回火处理可以消除部分焊接应力,减小硬质合金裂纹的产生。c.焊后清理。要清除多余钎料、钎剂和氧化物,需要焊接后将冷却的工件放入沸水中煮1.5小时,再进行喷砂,可清除焊接中附着钎料、钎剂和氧化物,为后续加工打好基础 (3)钎焊的质量检验。正常的焊缝应均匀无黑斑,钎料未填满的焊缝不大于焊缝总长10%,焊缝宽度小于0.15mm。可采用着色法检测硬质合金微裂纹,先将零件表面喷洗,干后喷渗透剂。待渗透剂干后喷清洗剂。将裂面的红色冲掉。待干后喷白色的显示剂。如有红色出现,那里就是裂纹 2.2 硬质合金与结构钢的焊接夹具的需求 焊接夹具需求:(1)焊接中刀柄、刀头部分容易装夹,焊剂、焊料容易填装;(2)焊接后刀具毛坯容易取下;(3)焊接后刀杆刀柄相对两侧顶心孔跳动在0.2以内;(4)焊接后刀具能够在使用现场正常使用,不脱焊。通过以上要求说明此夹具设计有一定的特殊性,只能适应相对固定的生产环境使用 3 硬质合金与结构钢的焊接夹具设计结构说明 (1)硬质合金与结构钢的对焊接夹具总体结构说明 a.刀具结构(如图1)。b.焊接夹具总体结构(如图2) (2)焊接夹具详细结构说明。焊接夹具包括底座、立柱、刀柄夹具、合金棒夹具、上下调整机构、锁紧机构及压力机构。底座包括手推车、夹具底座;刀柄夹具包括莫氏锥套、压紧锥套、压紧螺母及回弹装置;合金棒夹具包括夹盘、旋转轴;上下调整机构包括齿轮、齿条;锁紧机构包括偏心轴、手柄;压力机构包括手柄、齿轮、齿条、回位装置 (3)焊接夹具使用方法。焊接夹具在使用前应调整所述刀柄夹具、合金棒夹具同轴度符合工艺要求,由底座移动到焊接位置,将刀柄和合金棒分置于刀柄夹具、合金棒夹具上,通过上下调整机构调整到正确焊接位置(高频钎焊感应圈位置固定),通过所述压力机构压紧焊接部位,焊牢刀体,刀柄夹具、合金棒夹具松开刀体,通过底座上孔将焊好刀体传到底座相应碳盘内 (4)焊接刀具常温力学实验及结论。通过焊接后加工试件,在拉力机上测试焊缝承受静拉力,焊接刀杆可抗拉力19070N (5)试件的加工实验。通过现场对涡轮盘进行切削,实验效果良好,孔同轴度为0.025 (6)结论。钎焊刃具可以完成预先设计好试验,加工效果符合工艺要求 4 结束语 通过应用此焊接夹具能够达到硬质合金与结构钢钎焊刀具的生产工艺要求,在后续的现场加工中刀具能够达到外购同类刀具的技术要求 参考文献 [1]吕鹏,刘庆梅,徐楠.刃具硬质合金与结构钢钎焊工艺研究[J].中国新产品新技术,2012,19. [2]李宁,吕鹏.硬质合金与结构钢钎焊刀具切削实验及数据分析[J].中国新产品新技术,2014,1. [3]吕鹏,刘军 ,尹晶辉.航空发动机用硬质合金焊接绞刀的加工工艺[J].中国新产品新技术,2015,11.

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