航空发动机典型修理工艺讲义

薄板和中厚板。 • 非熔化极氩弧焊焊丝仅作为焊料，主要用于薄板。氩弧焊的主 要设备和工具包括氩弧焊机、氩气瓶和氩弧焊枪。
化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊。
发动机焊接翻修工艺
• 钨极氩弧焊应用
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• 在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件之间产生的电弧热
熔化母材和填充焊处的焊接方法称钨极惰性气体保护焊。 在发动机翻修中，钨极氩弧焊主要应用于铝合金，镁合金， 铜合金，钛合金，高温合金，不锈钢等薄壁构件的焊接以及 零件的补焊。
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钎焊
热喷涂技术

概述
国内外航空涂层的应用与发展 随着航空发动机向高性能、高翻修寿命、高可靠性、低耗油率、
发动机焊接翻修工艺 •
钨极氩弧焊工艺特点：
• 在通风的场地施工操作时，应注意避免流动的空气所引起的扰动，最
好采用挡风装置。
• 氩气的作用：在焊接过程中，氩气将焊接熔池和处于高温状态下的焊
缝与空气隔绝，有效的避免了焊缝的氧化，同时氩气提供形成电弧的 电离介质。氩气流量的选择取决于焊枪结构与尺寸、喷嘴到工件的距
的作用下凝固成焊点。
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• 2．缝焊 • 缝焊又称滚焊，是点焊方法的发展，就其本质来说与点
焊基本相同。
发动机焊接翻修工艺 • •
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3．特点
(1)点、缝焊多用搭接接头，与气焊、电孤焊使用的对接接头相比 较，其焊口的尺寸精度可低些。 (2)通电时间短，产生的热量有效地用于生成的焊核，损失的热 量相对地较少，且大部分散往电极。与其它焊接方法比较，热影 响区很小，由残余应力引起的零件变形也很小。
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点焊和缝焊 1．点焊
点焊是航空工业中用得最多的一种
焊接方法。 点焊时，把要焊的两个工件搭叠起
来置于上下两个铜合金电极Leabharlann Baidu间，
施加电极压力将两个工件压紧，然 后合上开关，接通变压器，由于工
件本身有电阻，电流通过时使两焊
件接触处加热到熔化温度，形成透 镜状的熔化核心，断电后，在压力
面光滑、保证气密性、缩短制造周期等优点。
发动机焊接翻修工艺
• 缺点：
1. 主要是焊接质量不够稳定； 2. 缺乏可靠、有效的无损检验方法； 3. 设备复杂，维修困难； 4. 要求有大功率电源；可焊工件的厚度、尺寸与形状受到
焊机功率、结构形状的限制；
5. 接头型式为搭接，不仅使接头重量增加，而且产生附加
弯矩，使接头受力特性恶化。
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• 4．点、缝焊在航空工业上的应用 • 在发动机制造方面，由于喷气式发动机的大部分构件
是采用板材的冲——焊结构。
• 例如，火焰筒、燃烧室外套、燃油收集器、点火器、
加力燃烧室、喷口鱼鳞片，整流支板等都用点、缝焊 结构，估计喷气发动机上点、缝焊的工作量约占整个 焊接工作量的70％。
焊的主要区别是用保护气体（氩弧焊就是用氩气）将 电弧、熔池与空气隔开，杜绝空气的有害作用，以获 得性能良好的焊缝。
氩弧焊（GAS-SHIELDED TUNGSTEN ARC WELDING）
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• 根据焊丝在焊接过程中的作用范围不同，氩弧焊可分为熔
• 熔化极氩弧焊的焊丝既是焊料又是电极，用于厚度大于2mm的
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概述 气焊
的裂纹、磨损等故障。对热处理后强度为90-140公斤 ／毫米2的结构钢件，焊修后要重新进行热处理。
• 翻修中常用气焊排除和修复低碳钢和有色金属零件上
手工电弧焊

• 翻修中常用于结构钢零件的局部焊修。
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• 介绍 • 氩弧焊是气体保护电弧焊的一种，它和一般手工电弧
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(3)电弧焊、气焊、钎焊等方法，都需使用价格较高的消耗材料， 如焊条、氧气和乙炔、钎料和焊剂等，而点、缝焊主要消耗电流，
所以生产成本低。
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• (4)生产率高。操作熟练时，一秒钟内可焊4～5个焊点。 • (5)点、缝焊时，不产生烟尘和有害气体，环境较卫生，
劳动强度也较低。
• (6)点、缝焊操作简易，较易实现焊接过程的自动化。 • 如果与铆接相比更具有节省金属、减轻结构重量、表
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（2）由于等离子弧呈圆柱形，扩散角小，挺直度好，所以焊接熔池 形状和尺寸受弧长波动的影响小，因而容易获得均匀的焊缝成形， 而TIG焊随着弧长的增加，其熔宽增大，而熔深减小。
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（3）由于等离子弧的压缩效应及热电离充分。所以电弧工作稳定， 即使等离子弧在小电流焊时，仍能保证焊接过程非常稳定，故可 以焊接超薄构件。 （4）由于钨极内缩到喷嘴孔道里，可以避免钨极与工件接触，消 除了焊缝夹钨缺陷。同时喷嘴至工件距离可以变长，焊丝进入熔 池容易。
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（5）采用小孔焊接技术，能实现单面焊双面成形焊接工艺。但
小孔焊接技术所能焊接的最大厚度受到一定限制，一般能稳定焊 接的厚度在3~8mm范围，很少超过13mm。
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（6）等离子弧焊用的焊枪结构复杂，直径较粗，操作过程的可
达性和可见性较TIG焊差。 （7）等离子弧焊设备(如电源、电气控制线路和焊枪等)较复杂， 设备费用较高，焊接时对焊工的操作水平虽要求不很高，但要求 且有更多的焊接设备方面的知识。
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等离子弧焊主要应用于铜合金，镍合金，钛合金以及不锈钢等。 等离子弧焊工艺特点： • （1）由于等离子弧弧柱温度高，能量密度大，因而对焊件加热集中，熔 透能力强，在同样熔深下其焊接速度比TIG焊高，故可提高焊接生产率。 此外，等离子弧对焊件的热输入较小，焊缝截面形状较窄，深宽比大， 呈“酒杯”状。热影响区窄，其焊接变形也小。
离、焊接速度、焊接电流以及接头形势等。
• 焊接材料：氩弧焊的焊接材料或填充材料的成分要与母材（基材）一
致，形状为圆形截面的丝材（焊丝）。在发动机翻修手册中，对每种 焊接修理所选用的焊材都会给出明确的说明，实际修理时应特别注意。
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等离子弧焊
等离子弧焊是在钨极氩弧焊的基础 上发展起来的一种焊接方法。钨极 氩弧焊使用的热源是常压状态下的 自由电弧，简称自由钨弧。 等离子弧焊用的热源是将自由钨弧 压缩强化之后而获得电离度更高的 电弧等离子体，称等离了弧，又称 压缩电弧。两者在物理本质上没有 区别，仅是弧柱中电离程度上的不 同。经压缩的电弧其能量密度更为 集中，温度更高。