Электронно-лучевая сварка камеры среднего давления газотурбинного двигателя

Abstract

Проведены исследования по разработке технологии изготовления цельносварной наружной части переднего корпуса камеры среднего давления газотурбинного двигателя и выбраны схемы сварки наружных и внутренних стыков стоек, обеспечивающие бездефектное формирование лицевого и корневого валиков шва при сквозном проплавлении литейного титанового α-сплава ВТ5Л толщиной δм = 5…26 мм за один проход. Система компьютерного управления процессом электронно-лучевой сварки на установке УЛ-209М поволяет выполнять в едином технологическом цикле чистку прилегающей зоны стыка от остатков загрязнений и окислов с помощью сфокусированного на поверхности металла маломощного электронного пучка, а также точечные, короткие и сплошные прихватки. Для установки, фиксации и вращения изделия относительно электронно-лучевой пушки предусмотрены вращатели с вертикальной и горизонтальной осями вращения. В программах для электронно-лучевой сварки, представленных в виде таблиц, задаются значения координат точек каждого отрезка пути, куда необходимо переместиться, значения токов сварки и фокусировки, амплитуды технологических разверток, а также скорость перемещения на данном отрезке. При постоянной скорости сварки vсв = 12 мм/с величины тока сварки Iп и тока фокусировки Iф в переходных местах изменения рабочего расстояния и толщины свариваемых кромок меняли по линейному закону, что обеспечивало формирование лицевого и корневого валиков сварного шва без подрезов и занижений по всей длине стыка.

nvestigations were performed in order to develop the technology of manufacturing all-welded outer part of front case of GTE medium-pressure chamber, and schemes of welding the inner and outer butt welds of posts were selected, providing defect-free formation of face and root weld beads at through-thickness penetration of cast titanium a-alloy VT5L of 5-26 mm thickness in one pass. System of computer control of the process of EBW in UL-209M machine allows performing in one process cycle cleaning of the butt vicinity from remains of contamination and oxides, using low-power electron beam focused on the metal surface, as well as spot, short and continuous tack welds. Rotators with vertical and horizontal axes of rotation are provided for positioning, fixing and rotation of the item relative to electron beam gun. Programs for EBW given in the form of tables, assign the values of coordinates of points of each path section, to which it is necessary to move, values of welding and focusing currents, process scan amplitudes, as well as speed of displacement in a given section. At constant welding speed 12 mm/s, values of welding current and focusing current in the transition points of the change of working distance and thickness of edges being welded were varied by a linear law, that ensured formation of the weld face and root beads without undercuts or depressions along the entire butt length.