高温合金GH169激光焊工艺研究

激光焊在民用制造业中使用非常广泛,但是在航空发动机零部件并没有大量推广应用,特别是在高温合金材料的使用方面处于摸索阶段。通过对典型高温合金GH4169激光焊工艺进行研究,结果表明:GH4169高温合金激光焊接性能良好,固溶态母材焊后时效和固溶时效焊接接头性能相当,与母材在固溶时效状态下的性能也基本相当,满足材料固溶态的技术规定。虽然时效态母材脉冲焊和连续焊接头性能相近,但低于固溶态母材焊后经时效或固溶时效状态下的接头性能,不满足材料时效态的技术标准要求。

基于有限元仿真的排气装置焊接变形分析与控制

排气装置的主体结构——筒体由壁厚2.5 mm的GH4169钢板氩弧焊对接组成,采用筒体与内部流道先组合再焊接的氩弧焊工艺路线,内部流道会与自动焊焊枪干涉。采用手工氩弧焊焊接时,筒体两侧装配流道的开口会降低零件刚性、减少夹具夹持点。同时手工焊接时热输入大,焊接变形不易控制,导致零件径向、轴向变形严重。文中利用试验结合有限元仿真分析的方法,分别对手工氩弧焊、自动氩弧焊2种焊接工艺下的焊接变形进行理论分析,验证排气装置自动氩弧焊的焊接变形小于手工氩弧焊的,并利用仿真预测结果调整焊接方法和工艺参数、改变焊缝分布、增大零件刚性、调整组合和焊接顺序,解决了排气装置手工氩弧焊焊接变形大的问题。实际结果表明,排气装置采用先整体焊接再组合的工艺路线,使自动氩弧焊过程中减少了纵向焊缝,增加了零件的整体刚性和夹具夹持点,同时自动焊接时改为2层2道焊接可控制热输入,焊后安装边的轴向变形量控制在0.5 mm左右,有效减小了焊接变形。