不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)動(dòng)機(jī)中異種材料軸的連接主要有以下幾種接頭結(jié)構(gòu):
[0003]1、螺栓、榫齒等機(jī)械連接結(jié)構(gòu):需要加工用于螺栓緊固連接的法蘭，增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和加工成本，而且增加了構(gòu)件的重量和應(yīng)力集中，可靠性差，對發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比性能和長壽命要求有不利影響；
[0004]2、電子束焊接頭結(jié)構(gòu):為了避免焊縫穿透零件，需要增加鎖底結(jié)構(gòu)，使軸徑增粗，焊縫組織為鑄造組織，異種材料焊接后無法成分偏析微觀裂紋等組織缺陷；
[0005]3、傳統(tǒng)摩擦焊接頭結(jié)構(gòu):異種材料組織差異大，接頭縮短量差異大不對稱，易出現(xiàn)未焊合等冶金缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭，該摩擦焊接頭解決了機(jī)械連接可靠性差、異種材料焊接后無法成分偏析組織缺陷、傳統(tǒng)摩擦焊接頭縮短量不對稱、易出現(xiàn)未焊合等問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，一種不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭，包括高溫合金軸接頭和不銹鋼軸接頭，所述高溫合金軸接頭和不銹鋼軸接頭均為環(huán)形結(jié)構(gòu)；高溫合金軸接頭的外徑小于高溫合金軸的外徑，不銹鋼軸接頭的外徑小于不銹鋼軸的外徑；其特點(diǎn)是所述高溫合金軸接頭的外徑小于不銹鋼軸接頭的外徑5?10_，高溫合金軸接頭的內(nèi)腔深度大于高溫合金軸接頭的長度，不銹鋼軸接頭的內(nèi)腔深度大于不銹鋼軸接頭的長度。
[0008]所述高溫合金軸接頭和不銹鋼軸接頭的總長度為50?100mm。
[0009]所述高溫合金軸接頭和不銹鋼軸接頭的總長度為80mm。
[0010]所述高溫合金軸接頭的外徑小于不銹鋼軸接頭的外徑8_。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:
[0012]本實(shí)用新型的摩擦焊接頭針對異種材料組織的不對稱性，解決了機(jī)械連接可靠性差、異種材料焊接后無法成分偏析組織缺陷、傳統(tǒng)摩擦焊接頭縮短量不對稱、易出現(xiàn)未焊合等問題。減少了其對焊接質(zhì)量和尺寸精度控制的影響，提高了焊縫質(zhì)量。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖中:1-高溫合金軸接頭，2-焊縫，3-不銹鋼軸接頭，4-金屬飛邊。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016]所述高溫合金軸為鑄造實(shí)心軸，不銹鋼軸為鍛造空心軸。高溫合金軸接頭1和不銹鋼軸接頭3的內(nèi)徑尺寸需要參考焊接面積和材料硬度確定，并適合焊后車削加工。接頭環(huán)形結(jié)構(gòu)的壁厚需要根據(jù)焊接能量和面積、金屬飛邊成型情況決定。
[0017]實(shí)施例1
[0018]如圖1所示，一種不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭，包括高溫合金軸接頭1和不銹鋼軸接頭3，所述高溫合金軸接頭1和不銹鋼軸接頭3均為環(huán)形結(jié)構(gòu)；高溫合金軸接頭1的外徑小于高溫合金軸的外徑，不銹鋼軸接頭3的外徑小于不銹鋼軸的外徑；所述高溫合金軸接頭1的外徑小于不銹鋼軸接頭3的外徑5mm，便于控制焊接縮短量；高溫合金軸接頭1的內(nèi)腔深度D1大于高溫合金軸接頭1的長度D2，不銹鋼軸接頭3的內(nèi)腔深度C1大于不銹鋼軸接頭3的長度C2。為了便于焊后車削加工金屬飛邊4，所述高溫合金軸接頭1和不銹鋼軸接頭3的總長度為50mm。
[0019]實(shí)施例2
[0020]如圖1所示，一種不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭，包括高溫合金軸接頭1和不銹鋼軸接頭3，所述高溫合金軸接頭1和不銹鋼軸接頭3均為環(huán)形結(jié)構(gòu)；高溫合金軸接頭1的外徑小于高溫合金軸的外徑，不銹鋼軸接頭3的外徑小于不銹鋼軸的外徑；所述高溫合金軸接頭1的外徑小于不銹鋼軸接頭3的外徑8mm，便于控制焊接縮短量；高溫合金軸接頭1的內(nèi)腔深度D1大于高溫合金軸接頭1的長度D2，不銹鋼軸接頭3的內(nèi)腔深度C1大于不銹鋼軸接頭3的長度C2。為了便于焊后車削加工金屬飛邊4，所述高溫合金軸接頭1和不銹鋼軸接頭3的總長度為80mm。
[0021]實(shí)施例3
[0022]如圖1所示，一種不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭，包括高溫合金軸接頭1和不銹鋼軸接頭3，所述高溫合金軸接頭1和不銹鋼軸接頭3均為環(huán)形結(jié)構(gòu)；高溫合金軸接頭1的外徑小于高溫合金軸的外徑，不銹鋼軸接頭3的外徑小于不銹鋼軸的外徑；所述高溫合金軸接頭1的外徑小于不銹鋼軸接頭3的外徑10_，便于控制焊接縮短量；高溫合金軸接頭1的內(nèi)腔深度D1大于高溫合金軸接頭1的長度D2，不銹鋼軸接頭3的內(nèi)腔深度C1大于不銹鋼軸接頭3的長度C2。為了便于焊后車削加工金屬飛邊4，所述高溫合金軸接頭1和不銹鋼軸接頭3的總長度為100mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭，包括高溫合金軸接頭和不銹鋼軸接頭，所述高溫合金軸接頭和不銹鋼軸接頭均為環(huán)形結(jié)構(gòu)；高溫合金軸接頭的外徑小于高溫合金軸的外徑，不銹鋼軸接頭的外徑小于不銹鋼軸的外徑；其特征在于所述高溫合金軸接頭的外徑小于不銹鋼軸接頭的外徑5?10_，高溫合金軸接頭的內(nèi)腔深度大于高溫合金軸接頭的長度，不銹鋼軸接頭的內(nèi)腔深度大于不銹鋼軸接頭的長度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭，其特征在于所述高溫合金軸接頭和不銹鋼軸接頭的總長度為50?100mm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭，其特征在于所述高溫合金軸接頭和不銹鋼軸接頭的總長度為80_。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭，其特征在于所述高溫合金軸接頭的外徑小于不銹鋼軸接頭的外徑8mm。
【專利摘要】不銹鋼軸與高溫合金軸的摩擦焊接頭，屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括高溫合金軸接頭和不銹鋼軸接頭，所述高溫合金軸接頭和不銹鋼軸接頭均為環(huán)形結(jié)構(gòu)；高溫合金軸接頭的外徑小于高溫合金軸的外徑，不銹鋼軸接頭的外徑小于不銹鋼軸的外徑；其特點(diǎn)是所述高溫合金軸接頭的外徑小于不銹鋼軸接頭的外徑5～10mm，高溫合金軸接頭的內(nèi)腔深度大于高溫合金軸接頭的長度，不銹鋼軸接頭的內(nèi)腔深度大于不銹鋼軸接頭的長度。本實(shí)用新型針對異種材料組織的不對稱性，解決了機(jī)械連接可靠性差、異種材料焊接后無法成分偏析組織缺陷、傳統(tǒng)摩擦焊接頭縮短量不對稱、易出現(xiàn)未焊合等問題。減少了其對焊接質(zhì)量和尺寸精度控制的影響，提高了焊縫質(zhì)量。
【IPC分類】B23K20/12
【公開號】CN205074674
【申請?zhí)枴緾N201520862250
【發(fā)明人】祝文卉, 劉佳濤, 帥焱林
【申請人】沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月30日