航空发动机进气机匣焊接组件焊接变形控制技术

陈争新

摘要：进气机匣焊接组件是我国某新型航空发动机中的关键承力零件，由内机匣、外机匣和支板等零件焊接而成。焊接制造和焊接修复过程中产生的焊接变形问题，已成为制约零件正常使用的瓶颈难题。本文通过优化焊接参数、细化焊接过程控制、改进焊接夹具、借助热处理校形、采用局部修复和热处理技术等方法，突破了零件研制瓶颈，大幅降低零件焊接变形，实现了对进气机匣组件焊接变形的控制。本文对航空发动机复杂焊接机匣典型加工工艺进行研究和推广，为类似结构零件的焊接及变形控制提供了参考和借鉴，对提升复杂焊接机匣加工制造能力起着积极作用。

关键词：进气机匣;电子束焊接;热处理校形;局部修复;变形控制

中图分类号：TG404      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）12-0056-07

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.11

0    前言

某进气机匣焊接组件为我国某高性能发动机关键部件，材料为TC4钛合金，由内机匣、支板、外机匣和支板头等子件构成，如图1所示。焊接组件大量采用高能束电子焊实现连接，大部分子件尺寸已加工到位，因而组件焊接后机械加工余量少。

TC4钛合金属于导热较差的合金，焊缝及热影响区在热源作用下因受热和冷却速度不同会产生热应力，焊后在焊缝内部存在较大的残余应力，导致零件产生变形。变形可通过优化工艺、焊接工装和热处理进行控制。此外，零件结构中焊缝数量减少对控制变形效果明显。

改进后的进气机匣如图2所示，采用内机匣、支板和支板头扩散焊结构一体化结构，仅保留机匣与支板之间的电子束焊缝。……