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带曲率叶片窄流道叶轮真空钎焊制造工艺技术的研究

作　者: 孟冬梅
导　师: 刘永贤；张会国
学　校: 东北大学
专　业: 机械工程
关键词: 真空钎焊 硫化氢应力腐蚀抗力 重熔温度
分类号: TG454
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 56次
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 真空钎焊技术的发展及应用  9-11
    1.1.1 真空钎焊技术的发展  9
    1.1.2 真空钎焊技术的优越性  9-10
    1.1.3 真空钎焊技术的应用  10-11
    1.1.4 真空钎焊工艺制造技术的现状  11
  1.2 课题研究的背景  11
  1.3 研究内容、目标  11-12
  1.4 课题研究的目的和意义  12-13
第二章 试验材料及试验设备  13-19
  2.1 试验叶轮及拉力试棒用材料  13
  2.2 试验用钎料  13-14
  2.3 试验用设备  14-19
第三章 试样的真空钎焊试验方法  19-29
  3.1 试样钎焊接头的强度  19-25
    3.1.1 试样的制备  19-22
    3.1.2 真空钎焊及焊后热处理工艺试验  22-25
  3.2 钎焊接头重熔温度的测定  25-27
    3.3.1 钎焊接头金相检验  25-26
    3.3.2 钎缝的无损检验  26-27
      3.3.2.1 超声成像检验  26
      3.3.2.2 着色探伤检验  26-27
  3.4 钎焊接头的应力腐蚀试验  27-29
第四章 试验结果及分析  29-41
  4.1 试样钎焊接头强度  29-38
    4.1.1 真空钎焊接头的形成机制  29-31
      4.1.1.1 真空状态下氧化膜的去除过程  29
      4.1.1.2 钎料的填缝原理  29-30
      4.1.1.3 钎料的毛细流动  30
      4.1.1.4 液态钎料与母材的相互作用  30-31
      4.1.1.5 母材向钎料的溶解  31
      4.1.1.6 钎料向母材的扩散  31
    4.1.2 钎缝的成分和组织及断口分析  31-33
    4.1.3 影响钎焊接头强度的因素  33-38
      4.1.3.1 钎料化学成份对钎焊接头强度值的影响  33-34
      4.1.3.2 接头间隙对钎焊接头强度的影响  34-35
      4.1.3.3 真空钎焊工艺参数对接头强度的影响  35-38
  4.2 真空钎焊接头重熔温度  38-39
  4.3 钎焊接头对硫化氢应力腐蚀抗力  39-41
第五章 叶轮真空钎焊试验  41-51
  5.1 试验带曲率叶片、窄流道叶轮结构特点  41-42
  5.2 轴盘、盖盘的机械加工  42-44
    5.2.1 轮盘制造过程  42-44
    5.2.2 轮盖制造过程  44
  5.3 叶轮真空钎焊制造  44-47
  5.4 带曲率叶片窄流道叶轮真空钎焊试验结果及分析  47-51
    5.4.1 带曲率叶片窄流道叶轮真空钎焊后的检验结果  47-49
    5.4.2 带曲率叶片窄流道叶轮的超转试验  49-51
第六章 结论与展望  51-53
  6.1 结论  51
  6.2 展望  51-53
参考文献  53-57
致谢  57-59
附录  59

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接工艺 > 钎焊
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