带曲率叶片窄流道叶轮真空钎焊制造工艺技术的研究

论文摘要

本文研究了带曲率叶片窄流道叶轮制造工艺,为此我们进行了下列两次试验：试验材料的真空钎焊试验,带曲率叶片窄流道叶轮的真空钎焊试验。试验材料的真空钎焊试验采用BAu82N、Ni-Pd1、BCu58MnCo三种钎料对Fv520B材料进行真空钎焊-热处理工艺一体化的研究,并利用超声成像、光学及电子显微分析、拉伸试验以及恒负荷应力腐蚀性能测定等方法,对钎缝进行检验。检验结果表明,BAu4钎料的接头钎焊质量最好,钎缝焊后热处理强度最高,硫化氢应力腐蚀抗力最高。同时选择出最佳真空钎焊工艺及钎焊后热处理工艺：1040℃；4X10-4乇+850°℃AC+480°CAC。本文还对钎焊接头的重熔温度进行了测定,研究结果表明FV520B-BAu4的重熔温度为1100-1150℃。根据重熔温度的测定,我们制定了真空钎焊叶轮的补钎工艺。在上述试验的基础上,进行了带曲率叶片、窄流道叶轮真空钎焊试验。在此项研究中,主要通过控制加工精度,确定钎料的剪制形状尺寸,以保证钎焊接头间隙.在上述试验基础上调整工艺参数,根据现有油淬气冷双室真空炉的技术性能,制定了此带曲率叶片、窄流道叶轮真空钎焊-热处理一体化工艺的最佳工艺规范。钎焊后的叶轮经着色探伤检验、“C”型扫描超声成像检验,检验结果表明,采用真空钎焊完全可以保证钎缝质量。同时,对同炉处理后的母材试圈进行机械性能检验,结果表明,经过真空钎焊-热处理一体化工艺处理后,母材性能同时得以保证。因此,所研究工艺是成功的。研究表明,真空钎焊叶轮可用于硫化氢腐蚀介质中。带曲率叶片、窄流道叶轮工艺制造技术的研制,尤其是真空钎焊技术的应用,解决了传统手工电弧焊法焊不到、焊后变形大、热影响区组织粗大、性能下降、焊后无法检验焊缝等困难,使带曲率叶片、窄流道叶轮的制造成为可能,为我公司新产品的设计开发及产品抢占市场奠定了坚实的工艺基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 真空钎焊技术的发展及应用
• 1.1.1 真空钎焊技术的发展
• 1.1.2 真空钎焊技术的优越性
• 1.1.3 真空钎焊技术的应用
• 1.1.4 真空钎焊工艺制造技术的现状
• 1.2 课题研究的背景
• 1.3 研究内容、目标
• 1.4 课题研究的目的和意义
• 第二章 试验材料及试验设备
• 2.1 试验叶轮及拉力试棒用材料
• 2.2 试验用钎料
• 2.3 试验用设备
• 第三章 试样的真空钎焊试验方法
• 3.1 试样钎焊接头的强度
• 3.1.1 试样的制备
• 3.1.2 真空钎焊及焊后热处理工艺试验
• 3.2 钎焊接头重熔温度的测定
• 3.3.1 钎焊接头金相检验
• 3.3.2 钎缝的无损检验
• 3.3.2.1 超声成像检验
• 3.3.2.2 着色探伤检验
• 3.4 钎焊接头的应力腐蚀试验
• 第四章 试验结果及分析
• 4.1 试样钎焊接头强度
• 4.1.1 真空钎焊接头的形成机制
• 4.1.1.1 真空状态下氧化膜的去除过程
• 4.1.1.2 钎料的填缝原理
• 4.1.1.3 钎料的毛细流动
• 4.1.1.4 液态钎料与母材的相互作用
• 4.1.1.5 母材向钎料的溶解
• 4.1.1.6 钎料向母材的扩散
• 4.1.2 钎缝的成分和组织及断口分析
• 4.1.3 影响钎焊接头强度的因素
• 4.1.3.1 钎料化学成份对钎焊接头强度值的影响
• 4.1.3.2 接头间隙对钎焊接头强度的影响
• 4.1.3.3 真空钎焊工艺参数对接头强度的影响
• 4.2 真空钎焊接头重熔温度
• 4.3 钎焊接头对硫化氢应力腐蚀抗力
• 第五章 叶轮真空钎焊试验
• 5.1 试验带曲率叶片、窄流道叶轮结构特点
• 5.2 轴盘、盖盘的机械加工
• 5.2.1 轮盘制造过程
• 5.2.2 轮盖制造过程
• 5.3 叶轮真空钎焊制造
• 5.4 带曲率叶片窄流道叶轮真空钎焊试验结果及分析
• 5.4.1 带曲率叶片窄流道叶轮真空钎焊后的检验结果
• 5.4.2 带曲率叶片窄流道叶轮的超转试验
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录