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《重型燃機蜂窩結構真空釬焊工藝技術研究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、重型燃機蜂窩結構真空針焊工藝技術研究摘要：重型燃機上蜂窩結構的針焊采用瞭新針料B-Ni73CrSiB-40Ni-S（Bnp11-40H本項目針對重型燃機上蜂窩結構的特點，開展瞭用新針料針焊不同材料（GH536與1Cr18Ni9Ti.GH4708和K4104）的針焊接頭性能測試，通過研究確定瞭蜂窩結構的針焊工藝程序和工藝參數，針焊的蜂窩結構零件滿足技術條件要求關鍵詞：蜂窩結構；真空針焊中圖分類號：TK221文獻標識碼：A1引言早在上世紀90年代初，美國航天領域的科學傢在研究航天飛機液體燃料渦輪泵的密封問題時，通過試驗發現蜂
2、窩形狀的密封結構可產生很好的封嚴效果。於是，蜂窩式密封開始在航天飛機、飛機發動機及燃氣輪機上得到推廣應用。所謂蜂窩結構是將正六邊形的蜂窩孔規則排列的蜂窩芯針焊於密封環內表面的組件，蜂窩的規格（六邊形對邊距離）有0.8mm、1.6mm>2.5mm等,蜂窩條帶（六邊开彳邊）厚度為0.05mm、0.076mm、0.1mm等。蜂窩封嚴結構主要用於軸端密封、級間密封、葉頂密封、透平壓縮機密封和鼓風機中的密封等，具有顯著降低密封的泄漏量、有效抑制密封流體激振和有效減振去濕等特點，因此在航空發動機中和燃氣輪機中為優選的封嚴結構在重型燃機
3、上，為實現燃氣的有效使用，減小損失，提高燃機的工作效率，在靜止組件與旋轉組件之間的氣體封嚴廣泛采用蜂窩封嚴結構。該結構的特點是允許轉動部件與靜止部件之間存在一定程度的相互幹涉和摩擦，而不致損傷轉動部件，具有較好的可磨蝕性，同時還具有抗冷熱疲勞性能和高的熱強性。在重型燃機上有30餘封嚴組件采用蜂窩結構，封嚴組件中既有扇形段蜂窩封嚴件，也有葉片緣板蜂窩封嚴件，蜂窩的規格有0.8mm和1.6mm兩種，蜂窩芯與殼體之間的連接采用真空針焊工藝。本項目針對重型燃機上的蜂窩結構開展瞭真空針焊工藝研究工2試驗2.1材料2.1.1試驗用材料
4、試驗所用試樣材料為1Cr18Ni9Ti.GH4708.GH536和K4104合金，試驗所用針料為B-Ni73CrSiB-40Ni-S(Bnp11-40H),為粉末狀針焊料,粒度為「40目2.1.2試樣結構拉伸試樣的尺寸為013x33,兩個試棒對接，試棒結構如1所示,在對接處放置B-Ni73CrSiB-40Ni-S(Bnp11-40H)針料剪切試樣的尺寸為95x40x2.0(高溫)，45x25x2(室溫)，兩個試片搭接並用儲能點焊定位，試片結構如圖2所示，在搭接處的一側放置B-Ni73CrSiB-40Ni-S(Bnp11-4
5、0H)針料蜂窩結構試樣是將GH536蜂窩針焊到GH4708.GH536和1Cr18Ni9Ti試片上2.2設備針焊試驗是在VEQ5654-6真空針焊爐中進行的，該設備的最高工作溫度為1250°C，熱態真空壓力低於3x10-4，漏氣率<2.0Pa/h2.3工藝2.3.1針焊工藝參數針焊試驗采用的工藝參數為：以10°C/min的速度升溫至550°C,保溫15min,再以7°C/min的速度升溫至1000°C,保溫20min,最後以5°C/min的速度升溫至1100°C,保溫10min針焊，焊後隨爐冷卻至1000°C後進行快冷，冷
6、卻到400七以下試樣出爐，針焊過程中真空壓力低於4x10-2Pa(充氫快冷時除外)蜂窩結構試樣的針焊工藝程序是將B-Ni73CrSiB-40Ni-S針料用特殊粘結劑制成粘帶狀，粘帶厚度為0.4〜0・6mm,將粘帶針料壓入蜂窩芯格中，采用儲能點焊把蜂窩與試片定位在一起，對裝配後的試樣進行烘幹(140°C±10°C,1h),然後將蜂窩結構試樣放入真空針焊爐中進行針焊，針焊參數同上2.3.2針焊後加工試樣針焊後，將針焊接頭的拉伸和剪切試樣加工成標準性能試樣，進行接頭的性能測試。蜂窩結構試樣采用線切割的方法進行剖切，並進行金相檢查
7、，檢查蜂窩結構的內部針焊情況2.4結果試樣針焊後，將針焊接頭的拉伸和剪切試樣加工成標準性能試樣，進行接頭的性能測試3結果討論與分析針焊接頭的拉伸和剪切性能測試結果看，1Cr18Ni9Ti與GH536的針焊接頭，室溫、5009、700°C時針焊接頭的拉伸強度（ob）分別為319MPa.294MPa、277MPa,1Cr18Ni9Ti材料室溫和700°C時的拉伸強度ab>540MPa和ob=284MPa,則1Cr18Ni9Ti與GH536的針焊接頭的強度系數約為59%和97%;GH4708與GH536的針焊接頭，室溫、500°
8、C、700°C時針焊接頭的拉伸強度（ob为別為345mPa、295mPa.225mPa,GH536材料室溫和700°C時的拉伸強度ob>725mPa和ob二435mPa,GH4708與GH536的針焊接頭的接頭強度系數約為48%和52%;K4104與GH536的針焊接頭，室溫、500°C.70CTC時針
