航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修用硬質(zhì)合金鉸刀焊接夾具

摘 要：文章以某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)大修中經(jīng)常使用硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼釬焊刀具的加工用焊接夾具為研究對(duì)象，該刀具切削部分具有較好的切削性能、較高的硬度，尾柄部分具有較好的韌性，能夠在一定范圍內(nèi)發(fā)生彈性變形，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的切削環(huán)境。因此此焊接夾具需要滿(mǎn)足硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼釬焊工藝要求，通過(guò)研究其工藝過(guò)程，掌握其工作原理，達(dá)到可以進(jìn)行回轉(zhuǎn)類(lèi)焊接刃具中硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼釬焊的毛胚料批產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：硬質(zhì)合金；結(jié)構(gòu)鋼；釬焊；焊接夾具

1 概述

某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)大修中經(jīng)常使用硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼釬焊刀具在使用過(guò)程中受到加工材料、加工工藝的影響，在復(fù)雜的使用環(huán)境中需要高強(qiáng)度，高質(zhì)量的焊接刀具，在焊接刀具加工過(guò)程中，刀具焊接工序至關(guān)重要，下文通過(guò)了解硬質(zhì)合金焊接工藝，掌握其需求，最終設(shè)計(jì)并制造了硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼焊接夾具。

2 硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼的釬焊工藝及對(duì)焊接夾具的需求

2.1 硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼的釬焊工藝

（1）焊前準(zhǔn)備。應(yīng)制造出帶有一定形狀的焊接體，焊接體表面沒(méi)有氧化物覆著，保證焊接要求。

（2）釬焊過(guò)程。a.焊接回轉(zhuǎn)類(lèi)刀體毛胚時(shí)需要將兩段焊接體分別裝夾在同軸的夾具上，使用釬料、釬劑將焊接位置封閉，保護(hù)焊縫、釬料，保證焊接時(shí)不被空氣氧化。焊接過(guò)程中要均勻加熱，保證合金與結(jié)構(gòu)鋼基體受熱均勻，否則會(huì)出現(xiàn)斷刀的問(wèn)題。b.釬焊后冷卻。為防止冷卻時(shí)硬質(zhì)合金片受到拉應(yīng)力而出現(xiàn)裂紋。通常焊接后工件立即放入石灰或木炭粉中，使工件緩慢冷卻。有條件的可在焊后低溫回火6-8h。采用低溫回火處理可以消除部分焊接應(yīng)力，減小硬質(zhì)合金裂紋的產(chǎn)生。c.焊后清理。要清除多余釬料、釬劑和氧化物，需要焊接后將冷卻的工件放入沸水中煮1.5小時(shí)，再進(jìn)行噴砂，可清除焊接中附著釬料、釬劑和氧化物，為后續(xù)加工打好基礎(chǔ)。

（3）釬焊的質(zhì)量檢驗(yàn)。正常的焊縫應(yīng)均勻無(wú)黑斑，釬料未填滿(mǎn)的焊縫不大于焊縫總長(zhǎng)10%，焊縫寬度小于0.15mm。可采用著色法檢測(cè)硬質(zhì)合金微裂紋，先將零件表面噴洗，干后噴滲透劑。待滲透劑干后噴清洗劑。將裂面的紅色沖掉。待干后噴白色的顯示劑。如有紅色出現(xiàn)，那里就是裂紋。

2.2 硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼的焊接夾具的需求

焊接夾具需求：（1）焊接中刀柄、刀頭部分容易裝夾，焊劑、焊料容易填裝；（2）焊接后刀具毛坯容易取下；（3）焊接后刀桿刀柄相對(duì)兩側(cè)頂心孔跳動(dòng)在0.2以?xún)?nèi)；（4）焊接后刀具能夠在使用現(xiàn)場(chǎng)正常使用，不脫焊。通過(guò)以上要求說(shuō)明此夾具設(shè)計(jì)有一定的特殊性，只能適應(yīng)相對(duì)固定的生產(chǎn)環(huán)境使用。

3 硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼的焊接夾具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)說(shuō)明

（1）硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼的對(duì)焊接夾具總體結(jié)構(gòu)說(shuō)明。

a.刀具結(jié)構(gòu)（如圖1）。b.焊接夾具總體結(jié)構(gòu)（如圖2）

（2）焊接夾具詳細(xì)結(jié)構(gòu)說(shuō)明。焊接夾具包括底座、立柱、刀柄夾具、合金棒夾具、上下調(diào)整機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)及壓力機(jī)構(gòu)。底座包括手推車(chē)、夾具底座；刀柄夾具包括莫氏錐套、壓緊錐套、壓緊螺母及回彈裝置；合金棒夾具包括夾盤(pán)、旋轉(zhuǎn)軸；上下調(diào)整機(jī)構(gòu)包括齒輪、齒條；鎖緊機(jī)構(gòu)包括偏心軸、手柄；壓力機(jī)構(gòu)包括手柄、齒輪、齒條、回位裝置。

（3）焊接夾具使用方法。焊接夾具在使用前應(yīng)調(diào)整所述刀柄夾具、合金棒夾具同軸度符合工藝要求，由底座移動(dòng)到焊接位置，將刀柄和合金棒分置于刀柄夾具、合金棒夾具上，通過(guò)上下調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整到正確焊接位置（高頻釬焊感應(yīng)圈位置固定），通過(guò)所述壓力機(jī)構(gòu)壓緊焊接部位，焊牢刀體，刀柄夾具、合金棒夾具松開(kāi)刀體，通過(guò)底座上孔將焊好刀體傳到底座相應(yīng)碳盤(pán)內(nèi)。

（4）焊接刀具常溫力學(xué)實(shí)驗(yàn)及結(jié)論。通過(guò)焊接后加工試件，在拉力機(jī)上測(cè)試焊縫承受靜拉力，焊接刀桿可抗拉力19070N。

（5）試件的加工實(shí)驗(yàn)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)渦輪盤(pán)進(jìn)行切削，實(shí)驗(yàn)效果良好，孔同軸度為0.025。

（6）結(jié)論。釬焊刃具可以完成預(yù)先設(shè)計(jì)好試驗(yàn)，加工效果符合工藝要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)應(yīng)用此焊接夾具能夠達(dá)到硬質(zhì)合金與結(jié)構(gòu)鋼釬焊刀具的生產(chǎn)工藝要求，在后續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)加工中刀具能夠達(dá)到外購(gòu)?fù)?lèi)刀具的技術(shù)要求。

參考文獻(xiàn)

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