本發(fā)明涉及航空發(fā)動機技術領域,特別涉及一種對航空發(fā)動機的空心多孔葉片進行吹砂的方法及夾具。
背景技術:
隨著現代航空工業(yè)的發(fā)展,航空發(fā)動機服役條件越發(fā)苛刻,工作溫度不斷提高、腐蝕環(huán)境越發(fā)惡劣。為提高航空發(fā)動機燃氣渦輪空心帶氣膜孔葉片的耐高溫腐蝕、抗氧化能力,目前主要采用氣相滲鋁工藝進行葉片表面防護。
目前的滲鋁工藝要求,為獲得良好的滲鋁層組織和較厚的滲層深度,保證滲鋁過程的高效進行,滲鋁之前必須對空心葉片表面進行清理活化,去除葉片表面的油污和雜質,裸露新鮮的金屬表面。工程人員通常采用吹剛玉砂的方法進行葉片滲鋁前的清理活化。
圖1為一種空心多孔葉片的正對榫頭底面的結構示意圖,參見圖1所示,該空心多孔葉片1包括榫頭11、葉身12,所述榫頭11的底面設置有多個進氣孔111,所述葉身12表面設置有多個φ0.2mm或φ0.3mm直徑的氣膜孔121,所述氣膜孔121與所述進氣孔111連通,對于圖1所示的空心多孔葉片1,如采用常規(guī)的直接吹砂法,則在吹砂時,砂粒易進入葉身12的復雜內腔堵住所述氣膜孔121,甚至殘留在內腔中,無法排出,給航空發(fā)動機造成嚴重的安全隱患。現有的保護方法為采用保護膠帶粘貼的方法堵孔,但是在高壓力吹砂過程中,膠帶容易出現脫落,因此還是存在砂粒進入內腔的隱患,即使膠帶未脫落,由于膠帶遮住所述氣膜孔121的同時,也會造成所述氣膜孔121附近的表面無法清理,因此會導致滲鋁后出現所述氣膜孔121附近區(qū)域無滲鋁層的情況出現,嚴重影響滲鋁質量。
技術實現要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種空心多孔葉片壓差吹砂方法及夾具,以減少或避免前面所提到的問題。
為解決上述技術問題,本發(fā)明提供了一種空心多孔葉片壓差吹砂方法,其用于對空心多孔葉片進行吹砂,所述空心多孔葉片包括榫頭、葉身,所述榫頭的底面設置有多個進氣孔,所述葉身表面設置有多個φ0.2mm或φ0.3mm直徑的氣膜孔,所述氣膜孔與所述進氣孔連通,其包括如下步驟:
步驟A,提供一個T型夾具本體和一個環(huán)形密封墊,所述T型夾具本體頂部端面設置有中心卡槽,所述T型夾具本體底部設置有外螺紋式管接頭,所述外螺紋式管接頭通過一個中空通孔與所述中心卡槽連通,將所述環(huán)形密封墊置于所述T型夾具本體的端面的所述中心卡槽,并確保所述環(huán)形密封墊全部嵌入所述中心卡槽中;
步驟B:將待加工的所述空心多孔葉片的所述榫頭通過所述環(huán)形密封墊插入所述中心卡槽,提供一個U形壓板將所述空心多孔葉片壓住;
步驟C,將兩個固定螺栓與所述T型夾具本體和所述U形壓板連接,并用碟形螺帽鎖緊,通過旋轉所述碟形螺帽來調整壓緊力,確保所述空心多孔葉片被壓緊平整,與所述T型夾具本體牢固固定。
步驟D,將所述外螺紋式管接頭與壓縮空氣管道連接,打開氣閥并保障氣體壓力為0.2~0.3MPa,檢查從所述進氣孔進入內腔通道的氣流是否從所述氣膜孔向外散射排出;
步驟E,如所有氣膜孔均向外散射排出氣流,即可將空心多孔葉片1置于吹砂機中吹砂,否則重復步驟A-D或者將所述空心多孔葉片返廠檢測,吹砂機中的砂粒的噴射壓力設置為0.1~0.2MPa并小于所述外螺紋式管接頭接入的壓縮空氣的壓力。
步驟F,吹砂后,將兩個所述碟形螺帽擰開,卸下所述U形壓板,輕取出所述空心多孔葉片,完成對所述空心多孔葉片的吹砂。
優(yōu)選地,在步驟D中設置壓縮空氣的壓力為0.2MPa,在步驟E中設置吹砂機中的砂粒的噴射壓力為0.1MPa,
優(yōu)選地,在步驟D中設置壓縮空氣的壓力為0.25MPa,在步驟E中設置吹砂機中的砂粒的噴射壓力為0.15MPa,
優(yōu)選地,在步驟E中,所述空心多孔葉片1置于吹砂機中吹砂的時間控制在1-3分鐘。
本發(fā)明還提供了用于上述方法的夾具,其包括一個T型夾具本體,所述T型夾具本體頂部端面設置有中心卡槽,所述T型夾具本體底部設置有外螺紋式管接頭,所述外螺紋式管接頭通過一個中空通孔與所述中心卡槽連通,所述中心卡槽內可拆卸連接有一個環(huán)形密封墊,所述T型夾具本體通過兩個固定螺栓和碟形螺帽組合可拆卸連接有一個U形壓板。
本發(fā)明所提供的一種空心多孔葉片壓差吹砂方法,操作簡單,夾具裝卸方便,生產效率高,實現了對空心多孔葉片滲鋁前氣膜孔周圍、內腔、葉身表面的有效清理與活化,從而保證了滲層質量,滲層均勻連續(xù),無裂紋、夾雜等缺陷,大大提高葉片的抗高溫氧化和腐蝕能力,延長了發(fā)動機葉片使用壽命。同時,在內腔與表面的壓差下進行吹砂,可保證細小砂粒不掉入葉片內腔,杜絕了多余物的產生,降低發(fā)動機的安全隱患。本發(fā)明還提供了用于上述方法的夾具。
附圖說明
以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋,并不限定本發(fā)明的范圍。其中,
圖1為一種空心多孔葉片的正對榫頭底面的結構示意圖;
圖2為根據本發(fā)明的一個具體實施例的一種空心多孔葉片壓差吹砂方法所使用的夾具的結構示意圖;
圖3為圖2中的環(huán)形U板的結構示意圖。
具體實施方式
為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解,現對照附圖說明本發(fā)明的具體實施方式。其中,相同的部件采用相同的標號。
圖1為一種空心多孔葉片的正對榫頭底面的結構示意圖;圖2為根據本發(fā)明的一個具體實施例的一種空心多孔葉片壓差吹砂方法所使用的夾具的結構示意圖,圖3為圖2中的環(huán)形U板的結構示意圖,參見圖1-3所示,本發(fā)明提供了一種空心多孔葉片壓差吹砂方法,其用于對空心多孔葉片1進行吹砂,所述空心多孔葉片1包括榫頭11、葉身12,所述榫頭11的底面設置有多個進氣孔111,所述葉身12表面設置有多個φ0.2mm或φ0.3mm直徑的氣膜孔121,所述氣膜孔121與所述進氣孔111連通,其包括如下步驟:
步驟A,提供一個T型夾具本體2和一個環(huán)形密封墊4,所述T型夾具本體2頂部端面設置有中心卡槽21,所述T型夾具本體2底部設置有外螺紋式管接頭22,所述外螺紋式管接頭22通過一個中空通孔23與所述中心卡槽21連通,將所述環(huán)形密封墊4置于所述T型夾具本體2的端面的所述中心卡槽21,并確保所述環(huán)形密封墊4全部嵌入所述中心卡槽21中;
步驟B:然后將待加工的所述空心多孔葉片1的所述榫頭11通過所述環(huán)形密封墊4插入所述中心卡槽21,提供一個U形壓板3將所述空心多孔葉片1壓??;
可通過將所述U形壓板3插入到所述空心多孔葉片1的櫞板上方來壓住所述空心多孔葉片1;本步驟是確保所述榫頭11的底面的所述進氣孔111被封閉于所述環(huán)形密封墊4下方的所述中心卡槽21中。所述環(huán)形密封墊4的內腔型面需與所述榫頭11的側壁(也即是貼合面)型面對應,且所述環(huán)形密封墊4的內腔型面尺寸需略小于所述榫頭11的側壁型面尺寸,例如,所述環(huán)形密封墊4的內腔型面尺寸可比所述榫頭11的側壁型面尺寸小0.2-0.4mm,這樣可確保所述環(huán)形密封墊4與所述榫頭11貼合緊密,密封性好。
步驟C,將兩個固定螺栓5與所述T型夾具本體2和所述U形壓板3連接,并用碟形螺帽6鎖緊,通過旋轉所述碟形螺帽6來調整壓緊力,確保所述空心多孔葉片1被壓緊平整,與所述T型夾具本體2牢固固定。
步驟D,將所述外螺紋式管接頭22與壓縮空氣管道(圖中未示出)連接,打開氣閥并保障氣體壓力為0.2~0.3MPa,檢查從所述進氣孔111進入內腔通道的氣流是否從所述氣膜孔121向外散射排出;
步驟E,如所有氣膜孔121均向外散射排出氣流,即可將空心多孔葉片1置于吹砂機中吹砂,否則重復步驟A-D或者將所述空心多孔葉片1返廠檢測,吹砂機中的砂粒的噴射壓力設置為0.1~0.2MPa并小于所述外螺紋式管接頭22接入的壓縮空氣的壓力。
由于壓縮空氣的壓力大于吹砂機中的砂粒的噴射壓力,因此氣流從所述氣膜孔121向外散射排出,形成由內向外的連續(xù)性散射氣流,吹砂時砂粒就會懸浮在所述氣膜孔121附近而不會進入內腔,也就不會掉入內腔形成多余物。
當壓縮空氣的壓力為0.2MPa時,可設置吹砂機中的砂粒的噴射壓力為0.1MPa,
當壓縮空氣的壓力為0.25MPa時,可設置吹砂機中的砂粒的噴射壓力為0.15MPa,
在壓縮空氣的壓力與吹砂機中的砂粒的噴射壓力保持0.1MPa的壓差時,既能保障砂粒不會通過所述氣膜孔121進入內腔,又可保障從所述氣膜孔121排出的氣流對所述氣膜孔121周邊的葉身影響范圍最小。
所述空心多孔葉片1置于吹砂機中吹砂的時間可控制在1-3分鐘,這樣快速吹砂即可保障所述空心多孔葉片1的清理效果又可避免時間過長可能導致的砂粒堆積造成所述氣膜孔121堵塞。
步驟F,吹砂后,將兩個所述碟形螺帽6擰開,卸下所述U形壓板3,輕取出所述空心多孔葉片1,完成對所述空心多孔葉片1的吹砂。
本發(fā)明還提供了用于上述方法的夾具,其包括一個T型夾具本體2,所述T型夾具本體2頂部端面設置有中心卡槽21,所述T型夾具本體2底部設置有外螺紋式管接頭22,所述外螺紋式管接頭22通過一個中空通孔23與所述中心卡槽21連通,所述中心卡槽21內可拆卸連接有一個環(huán)形密封墊4,所述T型夾具本體2通過兩個固定螺栓5和碟形螺帽6組合可拆卸連接有一個U形壓板3。
本發(fā)明所提供的一種空心多孔葉片壓差吹砂方法,操作簡單,夾具裝卸方便,生產效率高,實現了對空心多孔葉片滲鋁前氣膜孔周圍、內腔、葉身表面的有效清理與活化,從而保證了滲層質量,滲層均勻連續(xù),無裂紋、夾雜等缺陷,大大提高葉片的抗高溫氧化和腐蝕能力,延長了發(fā)動機葉片使用壽命。同時,在內腔與表面的壓差下進行吹砂,可保證細小砂粒不掉入葉片內腔,杜絕了多余物的產生,降低發(fā)動機的安全隱患。本發(fā)明還提供了用于上述方法的夾具。
本領域技術人員應當理解,雖然本發(fā)明是按照多個實施例的方式進行描述的,但是并非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體加以理解,并將各實施例中所涉及的技術方案看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本發(fā)明的保護范圍。
以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式,并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領域的技術人員,在不脫離本發(fā)明的構思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結合,均應屬于本發(fā)明保護的范圍。