CN110936101A - 一种涡轮叶片叶尖或叶冠尺寸恢复的方法 - Google Patents
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Abstract
为解决涡轮叶片因叶尖裂纹、叶尖磨损超标、叶冠损坏等故障造成的叶片报废问题，本发明提供了一种涡轮叶片叶尖或叶冠尺寸恢复的方法，通过机械加工的方式将叶尖、叶冠修磨掉，再利用精铸工艺获得该叶片叶尖或叶冠备件，最后将磨削后的叶片与精铸的叶尖或叶冠备件焊接在一起，以达到叶片叶尖或叶冠尺寸及功能恢复的目的。该方法能够降低修理成本，适用于大批量叶片修理，也适用于不同发动机或燃气轮机、相近类型叶片尺寸恢复及功能修复，应用广泛，易扩展。
Description
技术领域
本发明属于航空发动机技术领域，也可应用于燃气轮机等相近叶片机行业，特别提供了一种涡轮叶片叶尖或叶冠尺寸恢复的方法。
背景技术
涡轮叶片叶尖或叶冠因使用中会与涡轮外环发生刮磨，因此叶尖或叶冠经常会出现裂纹、磨损、掉块的故障。当叶尖或叶冠裂纹数量过多、裂纹过长、磨损严重超标、掉块会导致叶片报废，目前针对这两种故障常用的修理方法是叶尖裂纹补焊和叶尖增材修复技术。叶尖裂纹补焊存在使用中继续掉块导致裂纹增大的问题；而国内可实际应用于叶尖增材修复的工艺方法仍较单一且不成熟，且对于因叶冠损坏严重的故障很难修复；因此不论涡轮叶片出现以上任何一种故障超标，基本都无法进行修理，只能报废更换新品，造成机件浪费、修理成本居高不下。鉴于叶片叶尖或叶冠修理需要的现状，考虑使用一种叶片叶尖或叶冠修复的方法，达到恢复叶片使用功能的需求。
发明内容
为解决涡轮叶片因叶尖裂纹、叶尖磨损超标、叶冠损坏等故障造成的叶片报废问题，本发明提供了一种涡轮叶片叶尖或叶冠尺寸恢复的方法，该方法能够快速恢复叶片尺寸及使用功能，大幅降低修理成本，适用于大批量叶片修理，也适用于不同发动机或燃气轮机、相近类型叶片尺寸恢复及功能修复，应用广泛，易扩展。
本发明技术方案如下：
一种涡轮叶片叶尖或叶冠尺寸恢复的方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)、以叶尖裂纹、叶尖磨损严重或叶冠损坏的叶片为修理对象，通过机械加工的方式将叶尖、叶冠修磨掉；
2)、利用精铸工艺获得该叶片叶尖或叶冠备件；
3)、将磨削后的叶片与精铸的叶尖或叶冠备件焊接在一起，以达到叶片叶尖或叶冠尺寸及功能恢复的目的。
其中，可选择将叶尖及叶尖下的凸台一起修磨掉，同时制备带有凸台的叶尖备件，或保留凸台，制备不带凸台的叶尖备件。将磨削掉叶尖的叶片与精铸的叶尖备件分别当作两个零件，可进行批量操作，修复效率高。
可使用与叶片相同材料或性能更好的材料并通过成熟的精铸工艺获得叶片叶尖或叶冠备件，叶尖或叶冠备件在拟焊接部位留有2mm～3mm的修磨余量，并通过焊接技术实现叶尖与叶片或叶冠的一体化。由于叶片和叶尖或叶冠均为批量的无余量精铸，因此无需繁琐的后续补加工环节即可达到恢复叶片尺寸和功能的目的。
应用此方法可以很好的解决涡轮叶片叶尖、叶冠裂纹及磨损等故障的修理问题，由于叶片叶尖、叶冠可通过精铸的方式批量获得，并通过焊接方式与叶片连为一体，从而恢复叶片叶尖、叶冠尺寸及使用功能，因此该方法可用于叶片大批量修理。另外该方法也适用于其它结构相近叶片的修理，或推广应用于涡轮叶片叶尖焊接硬质耐磨合金的标准叶尖，而达到叶尖强度增加的需要，使用前景广阔。
附图说明
图1涡轮叶片叶尖部分示意图。
图2涡轮叶片叶尖修磨后示意图(叶尖凸台保留)。
图3不带凸台的叶尖备件示意图。
图4叶尖尺寸恢复后示意图(原叶尖凸台保留)。
图5涡轮叶片叶尖修磨后示意图(叶尖凸台不保留)。
图6带凸台的叶尖备件示意图。
图7叶尖尺寸恢复后示意图(原叶尖凸台不保留)。
图8带冠涡轮叶片叶冠部分示意图。
图9带冠涡轮叶片去除叶冠部分示意图。
图10精铸标准叶冠备件示意图。
图11叶冠尺寸恢复后示意图。
附图标记：1、叶片叶身，2、叶尖，3、凸台，4、不带凸台的叶尖备件，5、带凸台的叶尖备件，6、叶冠，7、叶冠备件。
具体实施方式
实施例1
如图1～4所示，以待修理叶片为基础，经过适当修磨后，补焊不带凸台的叶尖备件，达到叶片叶尖修复的目的，具体修复过程如下：
第一步，以叶尖裂纹、叶尖磨损严重或叶冠损坏的叶片为修理对象，先对叶片清洗吹砂后，化学法去除叶身上的涂层或渗层(如无防护层可不进行此步)。
第二步，对去除表面防护层的叶片叶尖进行磨加工或其它机械加工，去除叶片叶尖凸台以上部分的材料，以备焊接不带凸台的叶尖备件。
第三步，通过无余量精铸的方式，获得所需叶片的不带凸台的叶尖备件(根据实际需要，备件需在拟焊接部位留有2mm～3mm的修磨余量)，材料可与原叶片材料一致，也可使用性能更优良并利于焊接的材料。
第四步，通过焊接的方式将磨削后的叶片与不带凸台的叶尖备件焊接在一起，需确保焊接强度，并对叶片焊接部位进行局部打磨等修整工序。
第五步，对焊后的叶片磨削叶尖，达到所需尺寸，并重新喷涂防护涂层。
该修理方式适用于批量叶片修理，也适用于不同发动机或燃气轮机、相近类型叶片尺寸恢复及功能修复，应用广泛。
实施例2
如图5～7所示，以待修理叶片为基础，经过适当修磨后，补焊带凸台的叶尖备件，达到叶片叶尖修复的目的，与实施例1的不同之处在于：去除表面防护层的叶片叶尖进行磨加工或其它机械加工时，连带叶片叶尖凸台一并去除，然后制备带凸台的叶尖备件，最后通过焊接的方式将磨削后的叶片与带凸台的叶尖备件焊接在一起。
实施例3
如图8～11所示，以待修理叶片为基础，经过适当修磨后，补焊叶冠备件，达到叶片叶冠修复的目的，与实施例1的不同之处在于：通过磨加工或其它机械加工去除叶片叶冠，然后制备标准叶冠备件，最后通过焊接的方式将磨削后的叶片与叶冠备件焊接在一起，最后可补充加工叶冠达到所需的尺寸。
本发明未尽事宜为公知技术。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种涡轮叶片叶尖或叶冠尺寸恢复的方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)、通过机械加工的方式将出现裂纹的叶尖或磨损严重的叶尖、叶冠修磨掉；
2)、利用精铸工艺获得该叶片叶尖或叶冠备件；
3)、将磨削后的叶片与精铸的叶尖或叶冠备件焊接在一起，以达到叶片叶尖或叶冠尺寸及功能恢复的目的。
2.按照权利要求1所述涡轮叶片叶尖或叶冠尺寸恢复的方法，其特征在于：将叶尖及叶尖下的凸台一起修磨掉，制备带有凸台的叶尖备件。
3.按照权利要求1所述涡轮叶片叶尖或叶冠尺寸恢复的方法，其特征在于：所述叶尖或叶冠备件与叶片材料相同或不同。
4.按照权利要求1所述涡轮叶片叶尖或叶冠尺寸恢复的方法，其特征在于：叶尖或叶冠备件在拟焊接部位留有2mm～3mm的修磨余量。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090184153A1 (en) * | 2005-10-26 | 2009-07-23 | Mtu Aero Engines Gmbh | Method of Producing a Welded Joint |
| US20150165569A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-18 | Petya M. Georgieva | Repair of turbine engine components using waterjet ablation process |
| CN204877552U (zh) * | 2015-07-21 | 2015-12-16 | 陈红雨 | 涡轮导向叶片修复用补片 |
| CN108372387A (zh) * | 2017-01-04 | 2018-08-07 | 中国航空制造技术研究院 | 一种发动机叶片补片式修复方法 |
| CN109175881A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-11 | 中国人民解放军第五七九工厂 | 一种航空发动机涡轮静子叶片补片修复的真空钎焊方法 |
| CN109332993A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-02-15 | 中国航空制造技术研究院 | 一种薄壁叶片结构的焊接修复方法 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090184153A1 (en) * | 2005-10-26 | 2009-07-23 | Mtu Aero Engines Gmbh | Method of Producing a Welded Joint |
| US20150165569A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-18 | Petya M. Georgieva | Repair of turbine engine components using waterjet ablation process |
| CN204877552U (zh) * | 2015-07-21 | 2015-12-16 | 陈红雨 | 涡轮导向叶片修复用补片 |
| CN108372387A (zh) * | 2017-01-04 | 2018-08-07 | 中国航空制造技术研究院 | 一种发动机叶片补片式修复方法 |
| CN109175881A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-11 | 中国人民解放军第五七九工厂 | 一种航空发动机涡轮静子叶片补片修复的真空钎焊方法 |
| CN109332993A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-02-15 | 中国航空制造技术研究院 | 一种薄壁叶片结构的焊接修复方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 侯廷红等: "《压气机整体叶盘叶片损伤修复技术研究》", 《航空维修与工程》 * |
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