專利名稱：渦輪排氣箱的修補的制作方法
背景技術(shù)：
許多氣體渦輪發(fā)動機的渦輪排氣箱在安裝箱耳附近的箱壁中存在周向裂紋或其焊接修補。發(fā)動機后座的完整性與這些裂紋和焊接修補有關(guān)。其關(guān)系集中在一個現(xiàn)象由此溫度循環(huán)載荷與發(fā)動機安裝硬件的約束相結(jié)合，從而造成促進JT9D渦輪排氣箱中周向裂紋擴展的條件。如果在結(jié)構(gòu)件安裝區(qū)中存在裂紋，則萬一在葉片偏離或轉(zhuǎn)子卡住等情形下，會危及發(fā)動機安裝區(qū)的完整性。另外，由于對鍛造微結(jié)構(gòu)引入鑄造金屬，安裝區(qū)中周向裂紋先前的焊接修補會降低箱壁的極限強度。
發(fā)明概述提供了一種方法，依靠檢查水平安裝區(qū)，焊接修補在箱壁中發(fā)現(xiàn)的任何缺陷，以及把加強條設(shè)置在水平安裝區(qū)的箱壁內(nèi)部，來修補具有兩個安裝法蘭的JT9D渦輪排氣箱水平安裝區(qū)，其中加強條覆蓋了一個安裝法蘭之下的區(qū)域，并且延伸和覆蓋了第二個法蘭之下的區(qū)域。
附圖簡述

圖1是渦輪排氣箱的透視圖；圖2是圖1排氣箱的部分俯視圖；以及圖3是沿圖2中線3-3的剖視圖，已去除了安裝箱耳。
發(fā)明詳述本發(fā)明修補方法的基本概念是在發(fā)動機的正常溫度循環(huán)下，加強條降低了安裝法蘭中安裝箱耳附近箱壁承受的局部應(yīng)力集中。另外，在葉片偏離或轉(zhuǎn)子卡住等非正常情形下，加強條增加的強度降低了安裝區(qū)箱壁的局部應(yīng)力。
圖1表示了JT9D氣體渦輪發(fā)動機的一個渦輪排氣箱1，在箱壁4之外具有兩個安裝法蘭2和3，用于把渦輪排氣箱裝到發(fā)動機后座(圖中未示)上。圖2是圖1的部分俯視圖，表示了安裝法蘭2和3，它們具有通過安裝法蘭緊固的安裝箱耳10。圖3是沿圖2中線3-3的剖視圖。圖3表示了R-Rail安裝法蘭2和S-Rail安裝法蘭3，每個分別具有水平安裝銷孔5和6，用于插入圖2所示的安裝箱耳10。水平安裝區(qū)7是兩個安裝法蘭2和3中水平安裝銷孔5和6附近和之間的箱壁4區(qū)域。
本發(fā)明的方法包括首先檢查渦輪排氣箱1的水平安裝區(qū)7。焊接修補在檢查中發(fā)現(xiàn)的任何缺陷，通常采用，TIG焊接，最好采用與渦輪排氣箱相同成分的填充金屬，可以是如AMS 5616的馬氏體鋼。然后把加強條8設(shè)在水平安裝區(qū)7的箱壁4內(nèi)部。加強條8覆蓋了一個安裝法蘭2之下的區(qū)域，并延伸和覆蓋了在第二個安裝法蘭3之下的區(qū)域。
要進行的補充步驟包括用X射線和熒光探測法檢查焊接的修補和焊接中所發(fā)現(xiàn)任何缺陷的修補。修補之后在真空爐中進行熱處理來使渦輪排氣箱重新奧氏體化和回火，例如保持排氣箱在1850°F下2小時，冷卻到600°F 30分鐘，以及在1050°F下回火2小時。加強條是金屬板條，最好與渦輪排氣箱的成分相同。加強條伸出安裝法蘭之外至少約0.5英寸，并且具有與排氣箱內(nèi)部相配合的曲率。通常加強條長度約6到7英寸、寬度約2到5英寸和厚度約0.080到0.250英寸。加強條采用例如TIG焊接的焊接方式來設(shè)置，通常在每個JT9D排氣箱上設(shè)有兩個加強條。為了氣動穩(wěn)定性，加強條的邊緣可以逐漸變薄。
權(quán)利要求
1.一種用于修補JT9D渦輪排氣箱水平安裝區(qū)的方法，在渦輪排氣箱箱壁之外，渦輪排氣箱具有兩個安裝法蘭，通過在安裝法蘭中的水平安裝銷孔把渦輪排氣箱裝到發(fā)動機后座上，其中水平安裝區(qū)是渦輪排氣箱的箱壁區(qū)域，在兩個安裝法蘭的水平安裝銷孔附近和之間，靠近發(fā)動機后座安裝點，該方法包括檢查渦輪排氣箱的水平安裝區(qū)；焊接修補在水平安裝區(qū)的箱壁中發(fā)現(xiàn)的任何缺陷；以及把加強條設(shè)在水平安裝區(qū)的箱壁內(nèi)部，其中加強條覆蓋了一個安裝法蘭之下的區(qū)域，并延伸和覆蓋了在第二個安裝法蘭之下的區(qū)域，并且其中加強條包括一個金屬板條。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括熱處理已修補的渦輪排氣箱。
3.權(quán)利要求2的方法，還包括檢查焊接的修補和所發(fā)現(xiàn)任何缺陷的修補。
4.權(quán)利要求1的方法，其中至少在渦輪排氣箱的兩個部位上重復(fù)加強條。
5.權(quán)利要求1的方法，其中覆蓋在每個安裝法蘭之下的加強條伸出安裝法蘭之外至少約0.50英寸。
6.權(quán)利要求5的方法，其中加強條的金屬板條具有與排氣箱內(nèi)部相配合的曲率。
7.權(quán)利要求6的方法，其中加強條的金屬板條與渦輪排氣箱的成分相同。
8.權(quán)利要求7的方法，其中加強條長度約6到7英寸、寬度約2到5英寸和厚度約0.080到0.250英寸。
9.權(quán)利要求1的方法，其中用TIG焊接方式進行焊接修補，采用與渦輪排氣箱相同成分的填充金屬。
10.權(quán)利要求2的方法，其中在真空爐中進行熱處理來使渦輪排氣箱重新奧氏體化和回火。
11.權(quán)利要求10的方法，其中用焊接方式來設(shè)置加強條。
12.權(quán)利要求11的方法，其中加強條的邊緣逐漸變薄。
全文摘要
提供了一種方法,依靠檢查水平安裝區(qū),焊接修補箱壁中發(fā)現(xiàn)的任何缺陷,以及把加強條設(shè)在水平安裝區(qū)的箱壁內(nèi)部,來修補具有兩個安裝法蘭(2,3)的JT9D渦輪排氣箱(1)水平安裝區(qū),其中加強條覆蓋了在第二個安裝法蘭之下的區(qū)域。
文檔編號F02C7/00GK1334760SQ99815906
公開日2002年2月6日 申請日期1999年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月29日
發(fā)明者布魯斯·約翰遜, 本·布魯曼斯多克 申請人:有色合金氣體渦輪公司