Способ линейной сварки трением лопаток с диском для получения блиска

Изобретение относится к авиационной промышленности, в частности к способу изготовления моноблочного лопаточного диска преимущественно для использования в роторе газотурбинного двигателя. При изготовлении лопаточного диска, имеющего множество лопаток, присоединенных к диску радиально, формируют лопатку, имеющую выступ для соединения с диском, и соединяют выступ лопатки с выступом диска посредством линейной сварки трением. Перед линейной сваркой трением лопатку зажимают в оснастке небольшим предварительным усилием зажатия, вводят в соприкосновение с диском и нагружают осевым сварочным усилием. Затем, не снижая приложенного сварочного усилия, лопатку закрепляют в оснастке полным усилием зажатия и осуществляют линейную сварку трением лопатки и диска. Полученную фиксацию лопатки сохраняют в течение всего процесса сварки. Изобретение позволяет повысить качество сварки за счет устранения перекосов сварочного шва, достигаемого полнотой контакта свариваемых поверхностей лопатки и диска. 2 ил.

 

Изобретение относится к авиационной промышленности, в частности к способу изготовления моноблочного лопаточного диска (блиска) преимущественно для использования в роторе газотурбинного двигателя.

Известно, что на качество сварочного шва при изготовлении лопаточного диска влияет полнота контакта свариваемых поверхностей лопатки и диска в процессе сварки.

Известен способ изготовления или ремонта моноблочного лопаточного диска, включающий в себя этап формирования на выступающей площадке, являющейся частью диска и простирающейся от его переднего конца к заднему концу, поверхности, предназначенной для обеспечения последующего этапа соединения линейной фрикционной сваркой лопатки и диска, причем поверхность содержит по меньшей мере два плоских смежных участка, расположенных последовательно вдоль выступающей площадки (патент РФ №2364728, МПК F01D 5/34, опубл. 20.08.2009).

Известен способ изготовления блиска, содержащего множество лопаток, присоединенных к диску радиально (европейский патент №1495829, МПК B23K 20/12, опубл. 01.12.2005). Способ включает:

- формирование лопатки, имеющей выступ для соединения с диском, выступ имеет коэффициент сужения меньше 2;

- соединение выступа лопатки с диском посредством линейной сварки трением;

- машинную обработку припуска лопатки для ее формирования.

Способ взят за прототип.

Недостатком известных способов является недостаточное качество сварки ввиду перекосов сварочного шва, вызванных неполным контактом свариваемых поверхностей лопатки и диска, связанным с неточностью установки лопатки в оснастке ввиду погрешности ее изготовления.

Задачей изобретения является повышение качества сварки за счет устранения перекосов сварочного шва, достигаемого полнотой контакта свариваемых поверхностей лопатки и диска.

Задача решается способом изготовления блиска, содержащего множество лопаток, присоединенных к диску радиально, в котором формируют лопатку, имеющую выступ для соединения с диском, соединяют выступ лопатки с выступом диска посредством линейной сварки трением. В отличие от прототипа перед линейной сваркой трением лопатку зажимают в оснастке небольшим предварительным усилием зажатия, вводят в соприкосновение с диском и нагружают осевым сварочным усилием, после чего, не снижая приложенного сварочного усилия, лопатку закрепляют в оснастке полным усилием зажатия, при котором осуществляют линейную сварку трением лопатки и диска, причем полученную фиксацию лопатки сохраняют в течение всего процесса сварки.

Технический результат достигается благодаря следующему.

Если лопатка, а точнее поверхности лопатки, по которым происходит ее фиксация в оснастке, выполнены с отклонениями, то в процессе сборки и закрепления в оснастке свариваемая плоскость выступа лопатки становится непараллельной свариваемой плоскости выступа диска. При полном усилии зажатия Fз и приложении сварочного усилия Fсж силы трения между зажатой лопаткой и оснасткой велики, неточность установки не устраняется. В процессе сварки это приводит к неравномерному нагреву и искривлению линии сварочного шва. Предлагаемое изобретение благодаря приложению небольшого предварительного усилия зажатия обеспечивает предварительную упругую деформацию лопатки, в результате чего устраняется неточность установки лопатки в оснастку.

Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан диск и множество лопаток, присоединенных радиально к диску с помощью линейной сварки трением;

на фиг.2 - оснастка для закрепления лопатки в сварочной машине в разобранном состоянии.

Позицией 1 (фиг.1) обозначен диск, позицией 2 - лопатка для формирования моноблочного лопаточного диска. Диск 1 и лопатка 2 имеют выступы 3 и 4, содержащие соответственно плоские поверхности 5 и 6. Лопатка 2 содержит технологический припуск 7, предназначенный для закрепления лопатки 2 в оснастке 8 (фиг.2). Лопатка 2 в сварочной машине закреплена винтами крепления 9. Кроме того, на фиг.1 показано Fсж - сварочное усилие (усилие сжатия), а на фиг.2 Fз - усилие зажатия.

Изобретение осуществляют следующим образом. Оснастка 8 устанавливается в сварочную машину для линейной сварки трением. После этого лопатку 2 устанавливают в оснастку 8 и закрепляют винтами крепления 9 небольшим предварительным усилием зажатия Fз, равным 1 кH.

Диск 1, установленный на сварочной машине, сближается с лопаткой 2 и поверхностью 5 вводится с ней в соприкосновение по поверхности 6 лопатки со сварочным усилием (усилием сжатия), равным Fсж=60 кH. Режим осцилляции при этом отключен (возвратно-поступательные движения лопатки сведены к нулю). Зажатые в оснастку части лопатки подвергаются при этом упругой деформации, в результате чего устраняется неточность установки лопатки в оснастку, связанная с погрешностью изготовления лопатки.

Далее винты 9 затягивают полным усилием зажатия Fз, равным 40 кН. Только после этого лопатку 2 вводят в режим осцилляции, осуществляя возвратно-поступательное движение. При достижении определенной величины осадки осцилляция прекращается, усилие сжатия Fсж выдерживается некоторое время. После снятия сварочного усилия Fсж сварка завершается.

Таким образом, изобретение позволяет повысить качество сварки за счет устранения перекосов сварочного шва, достигаемого полнотой контакта свариваемых поверхностей лопатки и диска.

Способ изготовления блиска, содержащего множество лопаток, присоединенных к диску радиально, в котором формируют лопатку, имеющую выступ для соединения с диском, соединяют выступ лопатки с выступом диска посредством линейной сварки трением, отличающийся тем, что перед линейной сваркой трением лопатку зажимают в оснастке небольшим предварительным усилием зажатия, вводят в соприкосновение с диском и нагружают осевым сварочным усилием, после чего, не снижая приложенного сварочного усилия, лопатку закрепляют в оснастке полным усилием зажатия, при котором осуществляют линейную сварку трением лопатки и диска, причем полученную фиксацию лопатки сохраняют в течение всего процесса сварки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области двигателестроения, точнее к осевым турбинам и компрессорам газотурбинных двигателей, а конкретно к способу изготовления биметаллических блисков с охлаждаемыми лопатками, в том числе высокотемпературных газотурбинных двигателей большого ресурса.

Изобретение относится к области двигателестроения, точнее к осевым турбинам и компрессорам газотурбинных двигателей, а конкретно к способу изготовления интегрального блиска с неохлаждаемыми рабочими лопатками для газотурбинного двигателя и интегральному блиску.

Изобретение относится к изготовлению моноблочного диска, снабженного системой лопаток и предназначенного, в частности, для ротора газотурбинного двигателя. .

Изобретение относится к области общего машиностроения, а именно к изготовлению рабочих колес турбомашин, которые могут использоваться в средах с высокими и очень высокими температурами, в том числе и при отсутствии охлаждения, и, в частности, к изготовлению неметаллических рабочих колес турбин перспективных высокооборотных газотурбинных двигателей.

Изобретение может быть использовано при изготовлении моноблочного лопаточного диска (блиска), преимущественно, для ротора газотурбинного двигателя. Получают лопатку с выступом, параметры которого обеспечивают присоединение к диску посредством линейной сварки трением.

Изобретение может использоваться при соединении сваркой трением тонколистовых конструкций, преимущественно из несвариваемых плавлением материалов толщиной от 0,5 до 2 мм.

Изобретение может быть использовано при изготовлении соединительной штанги, усиленной на всех ее участках за счет использования волокон разной длины. Изготавливают корпус (1) из металлического материала, усиленного длинными волокнами (5), ориентированными, главным образом, вдоль его продольной оси (X).

Изобретение относится к получению в деталях внутренних прямолинейных и криволинейных каналов, в том числе каналов, имеющих большую протяженность. .

Изобретение относится к сварке трением и может быть использовано в различных отраслях промышленности при производстве сварных деталей из однородных и разнородных материалов.

Изобретение относится к области соединения металлических деталей и может быть использовано в авиастроении, судостроении и других отраслях машиностроения. .

Изобретение относится к конструктивным металлическим элементам, принадлежащим кессону центроплана самолета, в особенности к конструкции и способу изготовления и сборки такого элемента.

Изобретение относится к устройствам для сварки трением длинномерных деталей, в частности железнодорожных рельсов, труб, стержней и других удлиненных деталей с помощью установленной между концами деталей подвижной промежуточной вставки, обеспечивающей нагрев контактных поверхностей за счет трения.

Способ включает соединение двух деталей. Каждая из деталей выполнена, по меньшей мере, с одним основанием. Детали располагают таким образом, чтобы основания были обращены друг к другу и детали перекрывались в области нахлеста. Область нахлеста, по меньшей мере, частично проходит через оба основания. Детали соединяют сваркой в области нахлеста с образованием, по меньшей мере, одного сварного шва. На краю области нахлеста вдоль сварного шва образуются несваренные области. Затем несваренные области удаляют. На деталях образуются наружные поверхности среза, расположенные под тупыми углами к области нахлеста. Техническим результатом изобретения является получение сварных узлов с высокой долговечностью и коррозионной стойкостью. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к авиационной промышленности, в частности к способу изготовления моноблочного лопаточного диска преимущественно для использования в роторе газотурбинного двигателя. При изготовлении лопаточного диска, имеющего множество лопаток, присоединенных к диску радиально, формируют лопатку, имеющую выступ для соединения с диском, и соединяют выступ лопатки с выступом диска посредством линейной сварки трением. Перед линейной сваркой трением лопатку зажимают в оснастке небольшим предварительным усилием зажатия, вводят в соприкосновение с диском и нагружают осевым сварочным усилием. Затем, не снижая приложенного сварочного усилия, лопатку закрепляют в оснастке полным усилием зажатия и осуществляют линейную сварку трением лопатки и диска. Полученную фиксацию лопатки сохраняют в течение всего процесса сварки. Изобретение позволяет повысить качество сварки за счет устранения перекосов сварочного шва, достигаемого полнотой контакта свариваемых поверхностей лопатки и диска. 2 ил.

Наверх