WP7系列发动机涡轮导向器叶片裂纹的钎焊修复.pdf

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1、维修MAINTENANCEWP7系列发动机涡轮导向器叶片裂纹的钎焊修复BrazingRepairofTurbineGuideVanesinWP7Engine■潘晖赵海生刘永超/北京航空材料研究院摘　要：介绍了采用真空钎焊的方法对WP7系列发动机涡轮导向器叶片进行修复的过程，其中包括叶片表面渗铝层的去除和裂纹表面氧化膜的去除工艺。修复后的叶片经荧光检验未发现表面裂纹，并通过100小时的试车考核，结果表明该修复工艺可成功用于WP7系列发动机涡轮导向器叶片的修复。关键词：WP7发动机；导向器叶片；钎焊修复；荧光检验Keywords：WP7engine；guidevanes

2、；brazingrepair；fluorescentinspection1背景介绍技术进行系统的研究，并取得了较大发叶片修复的核心技术是缺陷部位航空发动机涡轮叶片修复的研究展，主要包括氩弧焊、电子束焊、钎焊氧化膜的去除和焊接修复技术。始于上世纪50~60年代，70年代初期首和扩散焊等修复技术。90年代又发展氧化膜去除的方法主要包括机械先采用真空钎焊的方法修复发动机部件了粉末冶金的修复技术，并采用热等静去除的方法和氟离子化学清理方法。机并取得成功，80年代对涡轮叶片修复压工艺提高修复质量。械去除方法可靠性高，但易伤及母材，图3原始母材组织图4γ'相分布图5焊缝形貌图6

3、γ'相部分回熔发动机Ⅱ级整体铸造高温合金导向器焊后口，清洗待焊表面，然后采用手工钨极氩HB5456-90中一级焊缝的规定。截至退火焊缝开裂问题，采取了较高退火温度弧焊的方法进行焊接修复，焊后进行热处2014年4月，已完成焊接修复Ⅱ级涡轮和缓慢升温、缓慢冷却的热处理工艺，热理，打磨掉焊缝余高，最终采用荧光渗透导向器47件，所有修复零件均装机使处理后的接头组织γ'相出现部分回熔，法检查焊接区域裂纹情况，使焊缝质量满用，且在使用1500小时（即一个翻修抑制了应变时效裂纹，如图6所示。足HB5456-90中一级焊缝的规定。周期）后，故障率和故障情况与新零件状况一致。3Ⅱ级涡

4、轮导向器构件的焊接修4结论复及检验按照上述修复方法对TB3-117型作者简介焊前先对待修复Ⅱ级涡轮导向器发动机Ⅱ级涡轮导向器进行焊接修复李能，硕士，工程师，主要从事先缺陷位置进行机械打磨，开出焊接坡后，无损检测结果表明，焊缝质量满足进航空材料焊接技术研究。航空维修与工程2014/650AVIATIONMAINTENANCE&ENGINEERINGwww.aviationnow.com.cn且裂纹表面氧化膜去除后形成的修复间常焊后即发生开裂。因此本文选用钎焊的理易伤及母材，容易形成大间隙，因此隙增大，对于多联形式叶片可达性差，方法对其进行修复。清理过程中要尽可能地降低

5、对母材的损因此该方法适用于单片叶片熔焊和粉末伤、保证最小的装配间隙。冶金—钎焊修复；氟离子化学清理方法2维修人员及主要设备3）装配及钎焊的特点是设备投资大、对环境有污染，钎焊修复的操作人员和检验人员需经根据裂纹大小及裂纹间隙，装入适且使叶片表面金属贫化，去除氧化膜效过技术培训和考核，评定合格后持证上岗。量粉状钎料或膏状钎料。装配好钎料的果存在不稳定性，尤其是在裂纹尖端。修复设备主要包括干式或湿式吹砂叶片置于真空钎焊炉中，在1170~1200℃叶片裂纹焊接修复技术主要包括熔机（推荐使用-80目石英砂）、真空钎焊保温30~40分钟的条件下进行钎焊修复。化焊、钎焊扩散焊和

6、粉末冶金修复技术。炉（最高工作温度不低于1250℃，炉温均4）焊后热处理其中粉末冶金修复技术主要针对大间隙裂匀度±5℃，升温速度不低于15℃/分钟，将钎焊修复合格的叶片进行扩散-2纹；熔焊技术主要修复焊接性较好的钴基工作温度下真空压强低于2×10Pa），以处理，工艺参数为1180~1200℃，保温高温合金叶片和低铝、钛的镍基高温合金及其他清洗和烘干设备。16~24小时。必要时，对扩散后的叶片叶片，但焊接残余应力的存在使修复的叶再进行一次1210℃/4小时固溶处理。[1]片服役时过早的破坏，同时对于多联叶3修复过程及方法5）质量检验及控制片焊枪的可达性差；钎焊修复技术

7、由于加整个修复过程包括6大步骤。钎焊修复的叶片应100%进行目视检验热温度低于母材的熔点从而避免结晶裂纹1）叶片表面渗铝层的去除和荧光检验，裂纹应被填满并高于叶片表的产生，整体加热无大的变形和焊接残余采用吹砂+自制溶液80℃热浸10分面；其高度不应超过叶片表面的0.5mm。钎应力，可以同时修复多条裂纹和任何部位钟的工艺去除导向器叶片的渗铝层，目缝不应有表面裂纹、气孔等缺陷。的裂纹，且随着高温钎焊、扩散焊、大间视叶片表面完全显晶，渗铝层全部被去6）补焊工艺隙钎焊和扩散技术的发展，钎焊接头的性除。为进一步说明去除效果，对去除渗钎缝不合格时允许补焊，补修合格[2]能得