航空发动机真空钎焊焊接工艺评定标准的研究

论文摘要

目前，在航空发动机焊接生产中缺乏针对航空发动机焊接工艺评定的相关标准，导致了在焊接工艺规程的设计、现场工艺问题的解决以及焊接产品检验等环节缺乏有效的评判准则，影响了焊接技术在航空发动机上的应用。因此，有必要建立针对航空发动机生产的焊接工艺评定标准。本文在收集、整理、分析国内外相关焊接工艺评定标准的基础上，结合航空发动机真空钎焊工艺，研究制定适合航空发动机真空钎焊的工艺评定标准，包括工艺评定规则、工艺评定试验以及合格指标，为航空发动机真空钎焊的焊接工艺评定提供依据。母材是焊接工艺中的重要因素。母材的分类可以有效的减少焊接工艺评定的数量。母材的分类分组主要参考ISO15608《Welding-Guidelines for a metallicmaterials grouping system》标准与JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》标准中采用的分类方法，针对航空发动机真空钎焊工艺，将适合航空发动机真空钎焊生产的材料按其化学成分、力学性能和钎焊性加以分类分组。在钎焊中，钎焊接头的性能绝大程度上取决于钎料的性能，钎料也是钎焊工艺中的重要因素，因此有必要对母材选用的钎料进行分组，以减少工艺评定的次数。主要根据钎料的熔化温度、化学成分、对母材的润湿性以及与母材之间的相互作用对钎料进行分组。由于焊接工艺评定中重要因素是焊接工艺评定立项的必要条件，本文分析了真空钎焊工艺中各个因素对钎焊接头质量的影响，确定影响钎焊接头力学性能的工艺因素为重要因素，其重要因素为表面镀覆、接头形式、钎焊间隙、真空度、升温速度、稳定温度、稳定温度下的保温时间、钎焊温度、钎焊温度下的保温时间、冷却速度及钎焊热处理。改变上述的工艺因素时，需要对焊接工艺重新进行评定。焊接工艺评定试验是焊接工艺评定的重要环节，是检验焊接工艺是否正确的依据。本文确定了关于航空发动机真空钎焊评定试验项目，主要包括拉剪试验、剥离试验、切片试验、高温持久试验以及高周疲劳试验，确定试验方法以及试验合格指标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 真空钎焊的发展现状
• 1.3 焊接工艺评定研究现状
• 1.4 本论文研究意义、内容及标准框架
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 标准框架
• 1.5 本章小结
• 第二章 母材的分类分组及其选用钎料分组
• 2.1 铝合金及其选用钎料的分类
• 2.1.1 铝合金的化学成分及力学性能
• 2.1.2 铝合金硬钎焊的钎焊性
• 2.1.3 铝合金的分类分组
• 2.1.4 铝合金硬钎焊所选用的钎料
• 2.2 不锈钢及其选用钎料的分类
• 2.2.1 不锈钢概述
• 2.2.2 不锈钢的钎焊性
• 2.2.3 不锈钢的分类分组
• 2.2.4 不锈钢硬钎焊所选用钎料
• 2.3 高温合金及其选用钎料的分类
• 2.3.1 概述
• 2.3.2 高温合金的化学成分及性能
• 2.3.3 高温合金的钎焊性
• 2.3.4 高温合金分类分组
• 2.3.5 高温合金选用的钎料
• 2.4 钛合金分类及其选用钎料的分类
• 2.4.1 概述
• 2.4.2 钛合金的钎焊性
• 2.4.3 钛合金的分类分组
• 2.4.4 钛合金硬钎焊钎料的选择
• 2.5 航空发动机材料的分类分组表
• 2.6 母材及钎料的替代规则
• 2.6.1 母材的替代规则
• 2.6.2 钎料的替代规则
• 2.7 本章小结
• 第三章 工艺评定因素的确定
• 3.1 设定重要因素的意义
• 3.2 焊接工艺因素的分析
• 3.2.1 钎焊前焊件的表面处理
• 3.2.2 零件的装配及钎料的添加
• 3.2.3 钎焊热循环
• 3.2.4 钎焊后热处理
• 3.3 焊接工艺评定因素的确定
• 3.4 本章小结
• 第四章 焊接工艺评定试验
• 4.1 焊接工艺评定试验的特点
• 4.2 评定项目及试件、试样的制备
• 4.2.1 试件的施焊
• 4.2.2 试样取样
• 4.3 试件的检验
• 4.3.1 钎缝外观质量检验
• 4.3.2 X-射线检验
• 4.3.3 金相检验
• 4.4 焊接工艺评定试验
• 4.4.1 拉剪试验
• 4.4.2 剥离试验
• 4.4.3 切片试验
• 4.4.4 高温持久拉伸试验
• 4.4.5 高周疲劳试验
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文