【正文】 原因是焊接過程中，焊接本身產(chǎn)生的氣體或外部氣體進入熔池，在熔池凝固前沒有來得及溢出熔池而殘留在焊縫中形成的。焊前，檢驗員必須確保所有焊點處于良好狀態(tài)，焊前必須清除壞點焊和炸裂的點焊。其中危害最大的是焊接裂紋和氣孔。圖 13噴口的常見裂紋部位第五章 焊接維修常見缺陷及其危害焊接是被焊工件的材質(zhì)（同種或異種），通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材質(zhì)達到原子間的結(jié)合而形成永久性連接的工藝過程。氬弧焊焊接時焊絲H1Cr8NiTi直徑 ，電流4060安培。焊接安裝邊時，應(yīng)用夾具頂住，以防變形。圖 11 尾噴管裂紋的常見部位尾噴管野外修理范圍如下：1前后安裝邊圓孔邊距上的裂紋，數(shù)量未超過六處時，超過六處時須焊修。電弧焊焊接安裝邊圓孔裂紋，焊條為 CT211125（允許用 HT4/1Cr8NiTi代用）,焊條直徑 45mm，電流 3555A。壓條點焊結(jié)構(gòu)使用后，仍有小量錐體蓋產(chǎn)生磨損，主要是改進后的結(jié)構(gòu)忽略了在錐體蓋通氣孔附近使用壓條，未能保證通氣孔不被堵塞。這種分析也是可能的。錐體端面石棉布松動，主要是由于構(gòu)造上采用鉚接固定，固定方式是不可靠的；發(fā)動機工作到600h左右，許多固定石棉布的鉚釘松動或脫落，石棉布松動，容易產(chǎn)生堵塞均壓孔而造成上述故障。 圖 10 尾噴錐體蓋磨損產(chǎn)生錐體蓋與渦輪盤磨損故障的原因，目前有兩種不同的分析。 尾噴管錐體蓋磨損 尾噴管錐體蓋與渦輪盤是很靠近的，在使用過程中產(chǎn)生錐體蓋與渦輪盤相碰，而造成錐體蓋磨損故障 （圖10）。在此，我向所有關(guān)心和幫助過的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的感謝！衷心地祝愿在百忙之中評閱設(shè)計和參加答辯的各位老師，身體健康，工作順利，心想事成。謝 辭時光如逝，一去不復(fù)返。使我對超聲檢測的認識又提升了一個更高的檔次。它具有尖銳的缺口和長寬比大的特征，易引起較高的應(yīng)力集中，而且有延伸和擴展的趨勢，所以是最危險的缺欠。 　?、澈笚l或焊絲的擺動角度偏離正常位置，熔化金屬流動而覆蓋到電弧作用較弱的未熔化部分，容易產(chǎn)生未熔合。單面焊時，焊縫熔透達不到鋼板底部；雙面焊時，兩道焊縫熔深之和小于鋼板厚度時形成。易產(chǎn)生在坡口邊緣和每層焊道之間非圓滑過渡的部位，焊道形狀突變，存在深溝的部位也易產(chǎn)生夾渣。 　　⒊坡口清理不干凈。 　　原因：焊接參數(shù)選擇不當(dāng)； 坡口清理不干凈，電弧熱損失在氧化皮上，使母材未熔化。 　　危害：⒈減少焊縫的截面積； 　?、不】犹幏磻?yīng)不充分容易產(chǎn)生偏析或雜質(zhì)集聚，因此在弧坑處往往有氣孔、灰渣、裂紋等。熔化的金屬不能及時填補熔化的缺口。②焊縫尺寸缺欠　　尺寸不符合施工圖樣或技術(shù)要求。對于特種設(shè)備，不僅會帶來財產(chǎn)的損失，也可能危害人民的生命安全，所以，一定要重視焊接接頭的質(zhì)量，為保證特種設(shè)備安全的運行，這就需要對焊接接頭進行無損檢測。當(dāng)應(yīng)力超過缺陷前端部位金屬材料的斷裂強度時，材料就會開裂破壞，縮短使用壽命。焊縫內(nèi)部存在缺陷將會引起應(yīng)力集中，焊接接頭中應(yīng)力的分布是十分復(fù)雜的?！缚诤附訒r，焊縫熔深不夠，未將母材焊透。原因是焊件清理不干凈、多層多道焊層間藥皮清理不干凈、焊接過程中藥皮脫落在熔池中、電弧過長、焊接角度不對、焊層過厚、焊接能量小、焊速快等。引起焊接缺陷的因素有很多，焊件坡口角度不對，裝配間隙不均勻，焊接速度不當(dāng)或運條手法不正確，焊條和角度選擇不當(dāng)，加上埋弧焊焊接工藝選擇不正確，焊工的技術(shù)水平等都會影響焊接的質(zhì)量。接頭必須干燥。焊接接頭的不完整性稱為焊接缺欠，主要有焊接裂紋、未焊透、夾渣、氣孔和焊縫外觀缺欠等。噴口野外修理范圍如下：1噴口安裝邊圓孔到外緣邊距的裂紋，數(shù)量未超六處時，將裂紋處鋸槽，；2在自由狀態(tài)下，噴口凸緣 “A”之橢圓度不大于1mm，允許校正，校正后不允許有裂紋；3校正噴口導(dǎo)風(fēng)圈及安裝邊端面 “?！钡淖冃?，其變形量不應(yīng)大于2mm，校正后不允許有裂紋；4噴口導(dǎo)風(fēng)圈焊縫上的裂紋，總長度未超過其圓周長四分之一時，允許焊修；5噴口安裝邊焊縫裂紋總長度不超過300mm時，允許用氬弧焊或電焊焊修；6焊修處經(jīng)打磨。超過上述規(guī)定的故障，均應(yīng)送翻修工廠修理，大修廠的修理規(guī)范此處從略。焊縫經(jīng)打磨應(yīng)和主體齊平，但應(yīng)順滑轉(zhuǎn)接（圖12）。氬弧焊接時，使用 H1Cr8NiTi焊絲（），電流3540A。它由1Cr8NiTi鋼滾焊制成 （安裝邊材料為211125），允許采用氬弧焊和電弧焊進行焊修（電弧焊不允許焊修主體上裂紋），有條件時不得采用氣焊方法，以防尾噴管嚴重變形。解決這種故障的辦法，在構(gòu)造上改變這種固定錐體蓋石棉布的方式是有效的；其次,保證通氣試驗合格，也能預(yù)防這種故障。主要是通過大量的返廠錐體蓋磨損觀察，發(fā)現(xiàn)有些發(fā)動機四個均壓孔完全堵塞，石棉布也松脫嚴重，但也不產(chǎn)生上述錐體蓋鼓起現(xiàn)象。錐體蓋設(shè)計時，端面有四個均勻壓孔，可以均衡錐體內(nèi)和渦輪盤與錐體之間的燃氣壓力差。所以，這種磨損屬于一種不正?，F(xiàn)象。這種脫焊性質(zhì)與筒體的滾焊脫焊性質(zhì)相同。個別的也有屬于過渡性質(zhì)的，如整流支板裂紋，有時產(chǎn)生閉合掉塊。圖 9 尾噴管錐體滾焊縫整流支板裂紋這種故障一部分出現(xiàn)在支板的點焊點附近，有時是從點焊點發(fā)展出來的。可以采用挖補，重新焊接的辦法來排除，效果較好。尤其是橫斷滾焊縫的碎裂紋，都是由 “點核”發(fā)展起來，發(fā)展也是很緩慢的，許多存在 “點核” 的滾焊縫，經(jīng)過很長工作時間，也不出現(xiàn)軸向的碎裂紋。脫焊長度不等，無規(guī)律性 （圖 8）。沿滾焊縫圓周方向裂紋，大都屬于單條的，裂紋長度一般 40～50mm，較長的也可達100mm，多數(shù)出現(xiàn)在有輪緣的滾焊縫上 （靠筒體外壁的輪緣），而且首先出現(xiàn)在輪緣那邊（筒體外壁與輪緣是滾焊相接的）；在筒體內(nèi)壁上也有，但是比較少。目前仍沒有預(yù)防尾噴管筒體裂紋的辦法，比較有效的排除辦法就是補片修理。3垂直支板共振引發(fā)裂紋：這是由于垂直支板在燃氣沖擊下振動，再加以支板本身的重量都壓在下方，引起垂直支板下方的主體材料磨損，材料減簿，逐漸引起主體表面出現(xiàn)成片的碎裂紋，最后發(fā)展而成為垂直支板下方主體裂紋。尾噴管筒體裂紋原因現(xiàn)在仍沒有肯定的結(jié)論。圖 6尾噴管筒體裂紋關(guān)于尾噴管筒體的故障性質(zhì)，根據(jù)翻修噴 管的經(jīng)驗，以及外場發(fā)現(xiàn)的裂紋發(fā)展情況看，噴管筒體裂紋屬于穩(wěn)定性故障。裂紋長度一般在 １０～２０ｍｍ左右，也有長度達到 ５０ｍｍ。尾噴管安裝邊裂紋嚴重的，焊接數(shù)量和部位過多的，還可以采用切除安裝邊，重新更換新的安裝邊的方法，延長尾噴管的使用壽命。尾噴管安裝邊貫穿圓孔裂紋產(chǎn)生的原因，通常認為與渦輪外環(huán)、導(dǎo)向外環(huán)安裝邊裂紋原因一樣，此處從略。前一種裂紋，最后會發(fā)展為橫貫安裝邊，多數(shù)沒有越過這個轉(zhuǎn)角，個別情況有超過轉(zhuǎn)角發(fā)展到主體上。第三章 尾噴管常見故障尾噴管故障與燃燒室部件故障的現(xiàn)象和分布規(guī)律有許多相同之處，歸納起來見圖 3。為了增加剛性，在排氣管的外面用焊好的環(huán)形肋條加強。整流內(nèi)錐體用四個穿過排氣管套及錐體的固定螺栓與外管連接起來。第二章 尾噴管結(jié)構(gòu) 尾噴管的結(jié)構(gòu)示意圖下圖是離心式噴氣發(fā)動機尾噴管示意圖，從圖中可見它由排氣管和尾噴口兩部分組成。各種不同類型的尾噴管歸結(jié)為兩大類： 一類為固定噴管，包括簡單收斂噴管和高涵道比 分開排氣噴管；另一類為可調(diào)面積噴管，包括引射噴管、收斂擴張噴管、塞式噴管以及各 。在航空燃氣渦輪發(fā)動機機上, 尾噴管的功能是將從渦輪(或加力燃燒室)流出的燃氣膨脹加速,將燃氣中的一部分熱焓轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?從尾噴管高速噴出,產(chǎn)生反作用推 力. 有的尾噴管還帶有反推力裝置,以縮短飛機著陸時的滑行距離。關(guān)鍵詞: 尾噴管 氣焊 氬弧焊 維修 裂紋Abstract： This paper discusses the nozzle type and structure, its mon faults and the cause of fault, and the fault of welding repair method is introduced in this paper. It mainly introduces the gas welding and argon arc welding of the nozzle and the nozzle spout repair, repair, and the welding defects were also briefly describedKeywords: nozzle welding argon arc welding repair of cracks目 錄第一章 尾噴管簡介 6 尾噴管定義 6 尾噴管的分類 6 尾噴管的研究的主要研究方向 6第二章 尾噴管結(jié)構(gòu) 6 尾噴管的結(jié)構(gòu)示意圖 6 尾噴管的安裝示意圖 7第三章 尾噴管常見故障 8 8 8 尾噴管安裝邊裂紋 8 簡體裂紋 10 筒體滾焊縫裂紋、脫焊 12 尾噴管錐體及整流支板裂紋、脫焊 14 尾噴管錐體蓋磨損 16第四章 尾噴管焊接維修 17 尾噴管常見裂紋焊接維修 17 18 19第五章 焊接維修常見缺陷及其危害 20 20 20 21 21結(jié) 束 語 24謝 辭 25文 獻 26第一章 尾噴管簡介 尾噴管定義尾噴管又稱排氣噴管、噴管或推力噴管。其中主要介紹了氣焊和氬弧焊對尾噴管的維修，及尾噴管的噴口修理，并對焊接常見缺陷問題也進行了簡單敘述。它安裝在渦輪發(fā)動機的后端，其主要功用是將從尾噴管中流過的燃氣熱能變?yōu)閯幽?，使發(fā)動機產(chǎn)生推力，并將燃氣排出機體之外。 尾噴管的分類據(jù)尾噴管出口氣流噴射速流的不同,可以分為亞聲速噴管和超聲速噴管 ,超聲速噴管為收斂擴張形噴管。在氣動載荷研究方面，要估算作用在主噴管、副噴管調(diào)節(jié)和外魚鱗片上的氣動載荷，用于零件結(jié)構(gòu)強度設(shè)計和作動系統(tǒng)設(shè)計。燃氣流從筒體與整流錐之間流過。為了避免這種溫度應(yīng)力，只有把整流支板焊在排氣管外壁上，并把整流支板很松地放在錐體的凹槽中。 圖 ２ 離心式壓縮機發(fā)動機的尾噴管的零件及其安裝順序１—外錐形筒體；２—內(nèi)錐整流體；３—空氣加溫套；４—外罩；５—支承圓；６—緊固螺栓；７—整流支板；８—錐體底蓋；９—箍圈；１０—加強圈；１１—尾噴筒全圖；１２—尾噴口。一種是從安裝邊圓孔開始，發(fā)展為貫穿圓孔的裂紋，這種裂紋與渦輪外環(huán)、導(dǎo)向外環(huán)的安裝邊圓孔裂紋是相似的；另一種是安裝邊轉(zhuǎn)角根部 （圓角處）的圓周裂紋，這種裂紋沿著圓周方向發(fā)展 （圖 4）。圖 4尾噴管安裝邊角根部 （圓角處）圓周方向裂紋尾噴管安裝邊裂紋的性質(zhì)　　對于貫穿圓孔的裂紋，當(dāng)其未發(fā)展到貫穿圓孔，僅僅在圓孔到邊緣上時，屬于穩(wěn)定性故障；當(dāng)發(fā)展為貫穿圓孔以后屬于過渡性故障；對于安裝邊轉(zhuǎn)角的根部圓周方向裂紋的性質(zhì)，尚無肯定結(jié)論，從經(jīng)驗判斷，仍屬過渡性的，從使用經(jīng)驗來看，仍未發(fā)現(xiàn)因為這種裂紋而引起安裝邊斷裂事件 （圖 5）。為了排除尾噴管安裝邊裂紋故障，可采用銑花邊預(yù)防，仍有一定的效果；對已經(jīng)有裂紋的安裝邊，采用焊接排除，也是可行的。裂紋多數(shù)是單條的，也有是枝狀裂紋及碎裂紋。說明二者之間有一定的聯(lián)系，而且位置特征比較明顯 （圖 6）。曾經(jīng)對尾噴管靠近6號導(dǎo)向扇形出口附近的筒體裂紋，進行過300h的長期試車試驗，試車前裂紋長度30mm，試車后略有增長，達到 35mm，顯然發(fā)展很緩慢。在發(fā)動機推加速性時，火焰瞬時延伸到尾噴管部位 （開始加速時，前5秒內(nèi)火焰有伸延到尾噴管現(xiàn)象），因而引起尾噴筒筒體瞬時局部溫度過高，以致產(chǎn)生裂紋。以上四種分析，那一種是主要的，目前沒有最后結(jié)論。這兩種滾焊縫裂紋與其它零組件滾焊縫比較，如與火焰筒、燃氣導(dǎo)管滾焊縫裂紋比較也有共性。這種脫焊，在尾噴管的滾焊縫上都是局部出現(xiàn)。單條裂紋到一定長度以后，發(fā)展速度減慢，趨于穩(wěn)定。滾焊縫裂紋，目前無預(yù)防辦法。其次是產(chǎn)生在滾焊縫及附近，與筒體裂紋很相似，與滾焊縫的裂紋基本是同一類型 （圖 9）。錐體和整流支板的裂紋，大多數(shù)和筒體裂紋性質(zhì)一致，屬于穩(wěn)定性故障。關(guān)于整流支板及錐體的脫焊　　這種故障是出現(xiàn)在支板的點焊點和滾焊縫及錐體的滾焊縫上。設(shè)計上錐體蓋是不會與渦輪盤接觸。第一種認為是由于錐體蓋構(gòu)造本身的原因引起的。另一種分析，認為沒有特殊的外因，不會引起錐體蓋鼓起現(xiàn)象。所以目前對錐體蓋磨損的故障原因仍無最后結(jié)論。第四章 尾噴管焊接維修 尾噴管常見裂紋焊接維修尾噴管裂紋的常見位置見圖 11。焊接其余部位均使用 HT4/1Cr8NiTi焊條。焊修后補充鉆直徑7mm的孔。2噴管軸向焊縫裂紋，長度250mm以內(nèi)而又未超過兩處者可以焊修；3熱電偶座及襯筒與主體連續(xù)點焊縫上的裂紋允許焊修；4噴管主體上裂紋小于50mm時，允許進行焊修；5，打光不必焊修, （填焊）；6前安裝邊與主體縱向焊縫相交處的裂紋允許焊修；7前安裝邊與主體搭接滾焊縫處安裝邊材料掉塊時，可以填焊；8前安裝邊與主體搭接滾焊縫脫焊時，進行焊修；9前安裝邊與噴管搭接焊縫處的裂紋，在新式噴管上的裂紋長度不超過圓周長四分之一時可以焊修，舊式噴管上的裂紋總長度不超過1000mm時，允許焊修，但兩條裂紋之間的距離不應(yīng)小于50mm；10輪緣滾焊縫脫焊時進行局部焊接，其間隔為20mm；輪緣滾焊縫裂紋或輪緣上面的裂紋可以進行斷續(xù)焊接，間隔為50mm；11噴管主體不大于5mm的變形，可以不校正；12校正前安裝邊。電弧焊接時，焊條HT4/1Cr8NiTi直徑23mm，電流3060A。按其工藝過程的特點分有熔焊、壓焊、釬焊三大類。焊前所必須的準(zhǔn)備：構(gòu)件邊緣必須按規(guī)定進行準(zhǔn)備，干凈，無毛刺，無氣割熔渣，無油脂或油漆，除了車間保護底漆。焊接缺陷主要有：裂紋、未融合、未焊透