關于焊接式航空發動機整流器加工工藝的研究

藍祥川

（貴州航天天馬機電科技有限公司，貴州遵義，563000）

0 引言

由于整流器屬于航空發動機壓氣機靜子的一個重要組成部件，那么制造精度往往會對壓氣機工作效率與性能造成直接影響，如今加工整流器主要的有三種方式：第一種方式通過單個葉片直接安裝或者在靜子機匣點焊得到；第二種方式則是整體加工成形；第三種方式就是通過單個靜子葉片焊接成形。整流器加工在設計大型航空發動機結構都是選取之前兩種方式。大型航空發動機往往具備較好的相鄰葉片空間敞開性、直徑大等優勢，并且也比較容易加工制造。根據分析小型發動機，那么具備較差空間敞開性、緊密排列各個葉片、較小的整流器直徑，特別困難整體加工，往往小型發動機壓氣機整流器則是真空釬焊成型。本文則是深入研究焊接式航空發動機整流器加工工藝。

1 整流器工藝

圖1顯示的據說某型號發動機整流器的三維模型。其材質為馬氏體不銹鋼。那么這一整流器葉片有著比較大的彎扭，刀具則是比較差可達性，借助整體加工僅僅只是選取2毫米直徑銑刀，刀具長徑比大與剛度差，這也就存在著特別低的加工效率。通過對零件加工公益性考慮，為此這一整流器靜子葉片則是單件加工，基于此真空釬焊接成整環。等到焊接完畢，這一整流器你流道根本不會實施機械加工，通過焊接保證精度，整流器主要則是在七級表面精度安裝，通過機械加工保證整流器。

2 加工工藝分析

按照整流器靜子葉片加工精度、焊接要求、結構特點等，設計出以下的加工工藝方案：單個靜子葉片加工，點焊拼裝，真空釬焊葉片，磨基準，車內外止口，內孔噴石墨涂層，車涂層，銑定位槽，切分，去毛刺與清洗。從相關實踐結果下回，這一方案行之有效。

圖1 某型號發動機整流器三維模型圖

2.1 單個葉片加工

加工單個靜子葉片過程中，必須加工葉片的葉型、內流道、內外環釬焊結合面，還留有1毫米加工余量。單個葉片余量分布則可以通過圖2進行顯示。

圖2 單個葉片余量分布圖

2.2 組裝與修配葉片

組裝單個葉片加工之后，為后續真空釬焊提供方便。按照整流器葉片結構特征，組裝葉片工裝不但將可靠定位葉片拼裝夾滿足，還能夠有效預防拼裝葉片環節出現過定位，相應的組裝工裝能夠通過圖3進行顯示。

圖3 整流器靜子葉片組裝工裝圖

除此之外，整流器靜子葉片釬焊接頭和軸向定位面尚未出現直角分布，要想工裝夾具匯總葉片有著準確位置，應該按照緣板角度制作角向定位塊，角向定位工裝使用可以通過圖4進行顯示。

圖4 角向定位工裝使用圖

2.3 點焊與修配葉片

整流器頁面屬于單件加工成型，那么加工葉片則是存在比較差一致性，組裝修配必須按照實際狀況，葉片的拼裝過程中，率先將所有葉片試裝，通過試裝結果分析之后實施修配。完成修配之后，在葉片緣板之間加塞銅皮，使得拼裝接頭間隙均勻性提升。完成拼裝葉片之后，借助氬弧焊點焊方式固定葉片，為后續葉片真空釬焊提供方便。

2.4 后續機械加工

等到完成釬焊，那么率先通過磨削加工基準面， 基于此在車床上把內外精車加工到最終此次，車削必須對進刀量控制，預防刀具斷刀傷及葉片。完成車削之后實施噴涂涂層、車涂層、銑定位槽、切分等工序，切分過程中沿著焊縫，在焊縫和零件端面存在一定角度，應該專用工裝，壓緊零件，預防另加切斷掉落被鉬絲刮傷，最終形成的零件可以通過圖5進行顯示。

圖5 整流器零件實物圖

3 結束語

本文嘗試著研究焊接式航空發動機整流器加工工藝，通過黑工藝線路的擬定，探討單個葉片加工、組裝與修配葉片和真空釬焊葉片等工藝，加工出合格零件。設計出的葉片拼裝定位工裝，可靠精確定位，將葉片釬焊之后流道錯位量有效控制，以便能夠與設計要求相符，將整流器焊接質量提升，借助合理的組裝與修配葉片方法，使得拼裝葉片的效率與質量有效提升。

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