一种避免高压涡轮叶片工艺通道产生钎焊裂纹的工艺方法

摘要

本发明公开了一种避免高压涡轮叶片工艺通道产生钎焊裂纹的工艺方法，其包括以下步骤：1)在高压涡轮叶片工艺通道内预制混合物料，所述混合物料由D15钎料与Rene 80组成；2)以高压涡轮叶片上的榫头上端面为基准面，将注射混合物料的针头由高压涡轮叶片工艺通道向下深入至60mm处；3)混合物料由针头注入高压涡轮叶片工艺通道内壁，即向高压涡轮叶片工艺通道进行填料，填满混合物料后，将针头沿高压涡轮叶片工艺通道的内壁做一个90度的旋转，在高压涡轮叶片工艺通道的内壁的另一处再次进行填料，共需进行4次，直至高压涡轮叶片工艺通道的内壁四周全部填料完成。本发明不仅可以达到封闭高压涡轮叶片工艺通道的目的，同时更有效的避免了钎缝裂纹的产生。

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种避免高压涡轮叶片工艺通道产生钎焊裂纹的工艺方法。

背景技术

高压涡轮叶片由定向凝固高温合金Rene 80精密铸造而成。由于铸造技术所限，叶片铸造后会在榫头部位留下工艺通道，这些工艺通道需要通过真空钎焊技术进行封堵。为了保证钎焊部位的高温强度，一般用D15钎料与Rene 80金属粉末混合后填充焊缝，由于填充金属粉末的塑性极低以及填充金属粉末与母材的热膨胀系数不同，导致在冷却过程中D15钎料与母材收缩的不一致，从而导致了在钎焊过程中有产生钎缝裂纹的风险，而该裂纹会使废品率提高到10％以上。

目前，采用先往工艺通道内放置球形的珠子，然后在珠子的上方添加D15钎料与Rene80的混合物，当加热到一定的温度，混合物中的D15钎料熔化，从而达到连接珠子与母材的目的，由于D15钎料的数量量有限，其只能填充到珠子与母材接触的上半部分，在焊缝中会形成非常尖锐的焊角，而D15钎料在凝固过程中，会受到来自母材与珠子之间巨大的拉应力，当应力达到极限时，在D15钎料与母材接触的界面上就会产生裂纹。

发明内容

本发明的目的是提供一种避免高压涡轮叶片工艺通道产生钎焊裂纹的工艺方法，其可以有效解决背景技术中所提到的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种避免高压涡轮叶片工艺通道产生钎焊裂纹的工艺方法，其包括以下步骤：

1)在高压涡轮叶片工艺通道内预制混合物料，所述混合物料由D15钎料与Rene 80金属粉末组成，D15钎料在钎焊时熔化，Rene 80钎焊时不熔化，但能够减小待焊位置的间隙；

2)以高压涡轮叶片上的榫头上端面为基准面，将注射混合物料的针头由高压涡轮叶片工艺通道向下深入至60mm处；

3)点胶机启动后，混合物料由针头注入高压涡轮叶片工艺通道内壁，即向高压涡轮叶片工艺通道进行填料，填满混合物料后，将针头沿高压涡轮叶片工艺通道的内壁做一个90度的旋转，在高压涡轮叶片工艺通道的内壁的另一处再次进行填料，共需进行4次，直至高压涡轮叶片工艺通道的内壁四周全部填料完成；

4)将珠子放入高压涡轮叶片工艺通道内并捣实，按照步骤3)在珠子的正上方再次进行填料；

5)步骤4)填料完成后，将高压涡轮叶片竖直悬挂在烘培炉中进行烘烤，保证榫头向上，烘烤温度为160℃，时间为1～2小时；

6)将高压涡轮叶片悬挂在钼制的料架上，保证榫头朝上，采用真空钎焊炉进行钎焊，钎焊温度为1210℃，保温时间30～35分钟，真空度不低于2×10-2Pa，D15钎料在熔化时，位于珠子上方的D15钎料在重力及毛细的作用下会填满珠子上半部分的间隙，位于珠子下方的D15钎料在表面张力及毛细的作用下会填满珠子的下半部分的间隙。

优选地，在步骤5)中，烘烤时间为2小时。

优选地，所述混合物料中D15钎料与Rene 80的质量比为3：17。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明不仅可以达到封闭高压涡轮叶片工艺通道的目的，同时更有效的避免了钎缝裂纹的产生，提高了高压涡轮叶片的生产合格率以及零件在高温、高速运转时的可靠性，延长了高压涡轮叶片的使用寿命。

附图说明

图1是本发明中高压涡轮叶片的结构示意图；

图中，1、榫头，2、高压涡轮叶片工艺通道。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1所述，一种避免高压涡轮叶片工艺通道产生钎焊裂纹的工艺方法，其包括以下步骤：

1)在高压涡轮叶片工艺通道2内预制混合物料，所述混合物料由D15钎料与Rene80金属粉末组成，其中混合物料中D15钎料与Rene 80的质量比为3：17，D15钎料在钎焊时熔化，Rene 80钎焊时不熔化，但能够减小待焊位置的间隙；

2)以高压涡轮叶片上的榫头1上端面为基准面，将注射混合物料的针头由高压涡轮叶片工艺通道2向下深入至60mm处；

3)点胶机启动后，混合物料由针头注入高压涡轮叶片工艺通道2内壁，即向高压涡轮叶片工艺通道2进行填料，填满混合物料后，将针头沿高压涡轮叶片工艺通道2的内壁做一个90度的旋转，在高压涡轮叶片工艺通道2的内壁的另一处再次进行填料，共需进行4次，直至高压涡轮叶片工艺通道2的内壁四周全部填料完成；

4)将珠子放入高压涡轮叶片工艺通道2内并捣实，按照步骤3)在珠子的正上方再次进行填料；

5)步骤4)填料完成后，将高压涡轮叶片竖直悬挂在烘培炉中进行烘烤，保证榫头1向上，烘烤温度为160℃，时间为1～2小时，烘烤时间优选为2小时；

6)将高压涡轮叶片悬挂在钼制的料架上，保证榫头朝上，采用真空钎焊炉进行钎焊，钎焊温度为1210℃，保温时间30～35分钟，真空度不低于2×10-2Pa，D15钎料在熔化时，位于珠子上方的D15钎料在重力及毛细的作用下会填满珠子上半部分的间隙，位于珠子下方的D15钎料在表面张力及毛细的作用下会填满珠子的下半部分的间隙。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。