無人機(jī)主燃燒室火焰筒焊接變形控制研究.pdf

1、火焰筒是航空發(fā)動(dòng)機(jī)重要的熱端部件，主體材料為GH3536固溶高溫合金，由64個(gè)主燃孔、32個(gè)摻混孔、2個(gè)點(diǎn)火電嘴、8個(gè)安裝支架、16個(gè)頭部渦流器安裝座等焊接而成。本研究擬采用MSC.Marc的熱-力耦合模擬電子束焊接工藝過程，分析不同焊接方案下的結(jié)構(gòu)頂端與底端圓周上的平面度與圓周度，得到控制焊接變形的最優(yōu)焊接順序，以保障后續(xù)工藝的順利開展。
　　首先測試高溫合金GH3536隨溫度變化的的熱物理、力學(xué)性能參數(shù)，結(jié)合電子束焊接工藝參數(shù)

2、，采用柱狀熱源模型的熱-力耦合模擬焊接殘余應(yīng)力與變形。研究中分別開展單個(gè)摻混孔焊接、多個(gè)摻混孔焊接、多個(gè)摻混孔與主燃孔焊接順序?qū)Y(jié)構(gòu)焊后變形的影響。研究發(fā)現(xiàn)，單個(gè)摻混孔焊接變形主要集中在焊縫附近，摻混孔內(nèi)徑的圓周度稍有變化，焊縫的殘余應(yīng)力峰值接近鎳基合金的屈服強(qiáng)度，遠(yuǎn)離焊縫殘余應(yīng)力水平迅速下降，單個(gè)摻混孔焊接變形較小；對四個(gè)摻混孔的焊接順序分析中，跳躍焊接的研究方案對變形的控制效果要優(yōu)于連續(xù)密集焊接，不同焊接方案對焊后變形的影響差別很大