[发明专利]一种压气机盘鼓组合制备方法

说明书

一种由多只轮盘焊接制备压气机盘鼓的方法，将每个轮盘均车削完成，轮盘包括轮缘、篦齿、辐板，腔壁以及轮缘中间的辐板，辐板的中央开孔，辐板为平板，辐板厚度大于腔壁；轮盘的外缘两侧为焊接的环形面；先用电子束将位于盘鼓中央的轮盘焊接，即对相邻轮盘两个相邻的焊接的环形面焊接，其中一个焊接环形面内缘设有一个凸环，此凸环及连接焊接环形面形成一个台阶型夹具支承相邻轮盘的焊接环形面；焊接完成后凸环在腔壁内形成环状的锁底，由伸入型刀具伸入车削去除。

技术领域

本发明涉及一种压气机盘鼓组合制备方法及包括车削内腔锁底的刀具及方法。即压气机盘鼓中连接进、排气端盘鼓的多级轮盘的车削、焊接及锁底加工专用刀具及加工方法。

背景技术

压气机盘鼓(例如由五个盘平行焊接在一起)中每个盘结构有轮缘3，篦齿2、辐板9-2，腔壁(隔板)9-3等部分组成，中央是开孔。通过电子束焊将压气机盘鼓组合件结构制备如图1所示，即是由5个盘平行焊接组装在一起，相邻盘间用4条电子束焊缝焊成一个整体。相邻的轮盘的内孔A1、B1及轮毂鼓筒端面对基准A、B跳动≯0.1。电子束焊虽然是比较精密的焊接技术，但焊接后要保证焊接坚固度、光滑度以及为了保证精度仍十分重要；如何达到技术要求制备此产品是一个比较困难的任务。

电子束焊是指利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊接面，使被焊工件熔化实现焊接。电子束焊接因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。电子束焊接的基本原理是电子枪中的阴极由于直接或间接加热而发射电子，该电子在高压静电场的加速下再通过电磁场的聚焦就可以形成能量密度极高的电子束，用此电子束去轰击工件，巨大的动能转化为热能，使焊接处工件熔化，形成熔池，从而实现对工件的焊接；焊接精度的牢固度均十分理想，国内已经掌握了这种焊接技术。但焊接时对工夹具的要求高，尤其是要求体积小以及精度高，因为要置于真空腔室中进行。

因盘鼓组件共有4条焊缝，焊接后易变形，因此盘的内孔及轮毂鼓筒端面对基准A、B跳动≯0.1难保证。而鼓筒组件为高速旋转转子部件，径向、端面跳动大会引起发动机振动，工作不稳定。所以为了保证内孔及轮毂鼓筒端面对基准A、B跳动，各级盘需在焊前装配时能自定中心，用车削的方法利于本发明方法制备成高精度的产品。

发明内容

本发明目的是，针对现有技术的不足和存在的上述问题，提出一种压气机盘鼓的制备方法，尤其是提出了一种适合不同数量轮盘(一般是2到9个盘平行焊接成压气机盘鼓)进行电子束焊接的方法，为了保证焊接质量，设计有锁底的加工方法及刀具设计(图6)。提出一种由多只轮盘焊接制备压气机盘鼓的方法，组合制备成压气机盘鼓及车削压气机盘鼓内腔锁底的方法及刀具；包括压气机盘鼓中端部连接进、排气端的轮盘的多级轮盘，也包括设计制造焊接保护的锁底加工，及锁底去除的专用刀具及加工方法。

本发明的技术方案是，一种由多只轮盘焊接制备压气机盘鼓的方法，将每个轮盘先车削完成，轮盘包括轮缘、篦齿、辐板，腔壁以及轮缘中间的辐板，辐板的中央开孔，辐板为平板，辐板厚度大于腔壁；轮盘的外缘两侧为焊接的环形面；先用电子束将分布在盘鼓中央的轮盘焊接，即对相邻轮盘两个相邻的焊接的环形面焊接，其中一个焊接环形面内缘设有一个凸环，此凸环及连接焊接环形面形成一个台阶型夹具支承相邻轮盘的焊接环形面；焊接完成后凸环在腔壁内形成的环状的锁底，由伸入型刀具伸入车削去除；然后将左右两端的轮盘分别与相邻的盘焊接环形面焊接，外沿具有进出气出口具有一个喇叭型的内腔，用伸入型刀具车削。

盘鼓组合件边缘两轮盘焊接完成后(构成压气机盘鼓，5个轮盘或更多的轮盘，5个轮盘序号为第五到第九盘)电子束焊在一起，将中间的轮盘先行电子束焊接，由伸入型刀具伸入车削去除；