整体叶盘焊接定位工装及其使用方法与流程

1.本发明涉及整体叶盘焊接技术领域，更具体地说，涉及整体叶盘焊接定位工装及其使用方法。


背景技术：

2.减轻部件重量、提高发动机工作温度和部件载荷能力，是提高发动机推重比(功重比)和增大推力的有效途径，国内外航空发动机越来越多采用整体结构。在发动机叶盘结构方面，将叶片与轮盘连接成整体，形成整体叶盘结构代替榫头/榫槽连接的叶盘，可减小轮盘部位厚度，避免传统结构中榫槽对涡轮盘削弱的影响，具有显著的减重效果达到30％，而且简化了结构，提高了可靠性，对高推重比(功重比)发动机研制有重要促进作用。整体叶盘结构在高推比(功重比)发动机的风扇和压气机中大量使用，其中整体叶盘结构根据叶片和盘的工作特性以及载荷状况，可采用双合金结构，整体叶盘结构是高速旋转的转子件，要求叶片部位工作温度高、疲劳性能好，圆盘部位承受应力载荷大，常规金属材料无法适应该部位的强度要求；根据叶片和轮盘不同部位的工作载荷特点，需要选用高屈服强度和良好低周疲劳寿命的粉末高温合金作为轮盘材料，选用单晶材料以满足叶片对持久和蠕变性能的要求，然后将单晶叶片和粉末轮盘通过焊接方式制造成双合金涡轮整体叶盘整体，才能够充分发挥材料性能。
3.整体叶盘根据结构与工艺特点，目前主要的加工生产方法是整体机械加工、熔焊焊接、线性摩擦焊、热压扩散焊，每种工艺方法都有一定的缺点和局限性，具体如下：
4.(1)整体机械加工增加了锻件毛坯材料的尺寸和重量，材料利用率低，提高了加工难度大，产品合格率低，生产成本高，只能制造同种材料整体叶盘。
5.(2)熔焊接头组织为铸造组织，容易存在气孔、夹渣、未焊合、组织粗大等缺点，接头性能和组织一致性较差，造成接头可靠性低，产品合格率低等问题。
6.(3)线性摩擦焊制造整体叶盘具有效率高，可操作性好，可制备同种材料和异种材料的整体叶盘，但是不能制造叶片具有冷却通道的整体叶盘。
7.(4)热压扩散焊可制备复杂结构的整体叶盘，但是其为整体加热，在制备异质整体叶盘，很难同时兼顾两种材料的匹配的焊接工艺，焊接时间长，基体材料性能损失较大。
8.放电等离子扩散焊为固相焊接技术，接头质量高，可将叶片依次焊接在轮盘上形成整体叶盘构件，不增加构件重量，材料利用率高，生产成本低。由于热量在焊缝处最高，可降低热输入对轮盘和叶片基体材料的热影响。采用脉冲大电流局部加热的扩散焊方法，将一个个叶片逐步焊接。但是在焊接过程中控制叶片与轮盘间的焊接精度十分困难。


技术实现要素：

9.(一)要解决的技术问题
10.本发明要解决的技术问题是在放电等离子扩散焊焊接过程中控制叶片与轮盘间的焊接精度十分困难。
11.(二)技术方案
12.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
13.第一方面，提供一种整体叶盘焊接定位工装，用于将叶片与轮盘焊接连接，其特征在于，包括上底座、叶片工装、下底座以及轮盘工装；上底座用于与上压头配合连接；叶片工装连接于所述上底座，所述叶片工装设有用于容纳所述叶片的容纳腔，所述容纳腔两端设有凹槽；下底座用于与下压头配合连接；所述轮盘工装包括固定连接于所述轮盘的轴杆、以及与所述轴杆连接的支撑座，所述支撑座连接于所述下底座，所述轴杆与所述轮盘同轴设置，所述轮盘沿其周向设有多个分度孔，每个分度孔与每个叶片的焊接位置一一对应。
14.优选地，所述轮盘工装还包括定位板，所述定位板设有第一定位孔和第二定位孔，所述第一定位孔用于与所述分度孔插销连接，所述第二定位孔用于与所述轴杆的限位孔插销连接。
15.优选地，所述支撑座包括连接于所述下底座的第一支撑块、以及连接于所述下底座的第二支撑块，所述第一支撑块与所述第二支撑块相对设置，所述轴杆的两端分别转动连接于所述第一支撑块和所述第二支撑块。
16.优选地，所述第二支撑块包括上支撑块和下支撑块，所述上支撑块与所述下支撑块插销连接，且所述上支撑块与所述下支撑块配合形成有放置孔，所述放置孔内转动连接有所述轴杆，所述第一支撑块的体积大于所述第二支撑块的体积。
17.优选地，所述叶片工装为一体成型结构，所述一体成型结构设有所述容纳腔；或者，所述叶片工装包括分别连接于所述上底座的第一模具和第二模具，所述第一模具与所述第二模具配合形成有所述容纳腔。
18.优选地，所述整体叶盘焊接定位工装还包括距离调节装置，所述叶片工装滑接于所述上底座，所述距离调节装置连接于所述上底座且端部抵接于所述叶片工装，所述距离调节装置用于调节所述凹槽内壁与所述叶片之间的间隙宽度。
19.优选地，所述距离调节装置包括螺纹连接于所述上底座的多个第一螺丝，以及螺纹连接于所述上底座的多个第二螺丝，所述第一螺丝的端部抵接于所述叶片工装的长边侧，所述第二螺丝的端部抵接于所述叶片工装的短边侧。
20.优选地，所述叶片工装为石墨材料制成，所述凹槽内壁与所述叶片之间的间隙r满足以下公式：r＝(θ
叶片-θ
石墨
)
×
t
×
d/2+a；所述凹槽的深度h满足以下公式：h＝(θ
叶片-θ
石墨
)
×
t
×h叶片
+h
叶片
+a；其中，θ
叶片
为叶片材料的热胀系数；θ
石墨
为石墨材料的热胀系数，t为焊接温度，d为叶片厚度，a的取值范围为0.2mm～0.4mm。
21.优选地，所述轴杆、所述下底座和所述第一支撑块为一体式结构。
22.第二方面，本发明还提供一种上述技术方案中任一种所述的整体叶盘焊接定位工装的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
23.s10、将轮盘装配于所述轴杆上，将下底座放置于炉体内，并将所述下底座与所述下压头配合连接；
24.s20、将叶片装配于所述叶片工装的容纳腔内；
25.s30、将上底座放置于炉体内，并将所述上底座与所述上压头配合连接；
26.s40、启动上压头，上压头带动叶片朝轮盘移动，上压头施加预设压力，使得叶片与轮盘固定；
27.s50、调节所述凹槽内壁与所述叶片之间间隙的宽度；
28.s60、封闭炉体，进行抽真空操作，待真空度达到预设值以下，以预设温度和预设焊接压力进行放电等离子扩散焊，保温预设时间；
29.s70、驱动轮盘转动预设角度，重复上述步骤s20～s60直至将所有叶片焊接固定至轮盘形成整体叶盘。
30.(三)有益效果
31.本发明的上述技术方案至少具有如下优点：叶片工装设有用于容纳叶片的容纳腔，叶片设于容纳腔内可以实现叶片与叶片工装之间的定位，叶片工装连接于上底座，且上底座与上压头配合连接，实现叶片与上压头之间的定位；轮盘连接于轮盘工装，实现轮盘与轮盘工装之间的定位，轮盘工装连接于下底座，且下底座与下压头配合连接，实现轮盘与下压头之间的定位；由于上压头与下压头之间的位置关系是固定的，进而实现叶片与轮盘间的定位。轮盘上设有多个分度孔，每个分度孔与每个叶片的焊接位置一一对应，驱动分度孔转动，可以切换轮盘的焊接位置，进而将每个叶片焊接至轮盘上对应的焊接位置，实现高精度焊接。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本发明实施例提供的整体叶盘焊接定位工装的结构示意图。
34.图2是本发明实施例提供的距离调节装置的结构示意图。
35.图3是本发明实施例提供的叶片工装的结构示意图。
36.图4是本发明实施例提供的轮盘工装的结构示意图之一。
37.图5是本发明实施例提供的轮盘工装的结构示意图之二。
38.图6是本发明实施例提供的轮盘工装的结构示意图之三。
39.图7是本发明实施例提供的轮盘工装的结构示意图之四。
40.图8是本发明实施例提供的叶片的结构示意图。
41.图9是本发明实施例提供的上底座的结构示意图。
42.图中各附图标记为：
43.100、整体叶盘焊接定位工装；200、叶片；210、工艺台；300、轮盘；310、分度孔；400、上压头；500、下压头；
44.1、上底座；2、叶片工装；3、下底座；4、轮盘工装；5、距离调节装置；11、安装孔；12、销孔；21、容纳腔；22、第一模具；23、第二模具；41、轴杆；42、第一支撑块；43、第二支撑块；44、定位板；51、第一螺丝；52、第二螺丝；211、凹槽；411、限位孔；431、上支撑块；432、下支撑块；441、第一定位孔；442、第二定位孔。
具体实施方式
45.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结
合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
46.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。
47.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
48.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行更加详细的描述：
49.如图1和图7所示，本发明实施例提供一种整体叶盘焊接定位工装100，用于将叶片200与轮盘300焊接连接，包括上底座1、叶片工装2、下底座3以及轮盘工装4；上底座1用于与上压头400配合连接；叶片工装2连接于所述上底座1，叶片工装2设有用于容纳叶片200的容纳腔21，容纳腔21两端设有凹槽211；下底座3用于与下压头500配合连接；轮盘工装4包括固定连接于轮盘300的轴杆41、以及与轴杆41连接的支撑座，支撑座连接于下底座3，轴杆41与轮盘300同轴设置，轮盘300沿其周向设有多个分度孔310，每个分度孔310与每个叶片200的焊接位置一一对应。
50.可以理解地，本实施例提供的整体叶盘焊接定位工装100适用于与放电等离子扩散焊设备配合使用。其中，放电等离子扩散焊设备包括真空室，位于真空室内且可以进行上下移动的上压头400和下压头500，上压头400和下压头500可以对位于两者间的待焊接构件施加压力，上压头400和下压头500与脉冲电流电源电连接，上压头400和下压头500须为可导电的材料制成，上压头400和下压头500之间接通直流脉冲电流产生放电等离子，在冲击压力、焦耳热和电场作用下实现叶片200和轮盘300的快速扩散焊接。如图9所示，上底座1上设有安装孔11，安装孔11的形状与上压头400的形状相适配，安装孔11的周向设置有多个销孔12，插销穿过销孔12可以将上底座1与上压头400连接固定，实现上底座1与上压头400之间的定位。同理，下底座3与下压头500也可以采用上述方式配合连接实现定位。
51.叶片工装2的材料优选为石墨，叶片200一般为金属材料制成。叶片工装2内部采用“仿形”设计，即根据待焊接的叶片200的形状，加工叶片工装2内部的容纳腔21，使得容纳腔21的形状与叶片200的形状相同。在焊接过程中，叶片200的两端端面产热，热传导导致叶片200的温度升高，叶片200由于热胀效应尺寸增加，同时叶片工装2的温度也升高，但是金属材料的热胀系数大于石墨，因此金属材料制成的叶片200的尺寸变化大于石墨材料制成的叶片工装2的尺寸变化，所以叶片工装2的容纳腔21的两端应当设置凹槽211，以保证凹槽211内壁与叶片200之间轴向及周向存在一定的间隙。
52.具体地，轴杆41上设有与轴杆41轴线垂直的轮盘定位面，轮盘定位面可以抵接于轮盘300的端面，轴杆41上设有凸起部，凸起部的宽度和轮盘300的厚度一致，进而保证轮盘300装配过程的位置度。
53.需要说明地是，焊接过程中焊缝处温度最高，靠近焊缝处随着保温时间的延长温
度也将进一步提高，根据前期试验结果显示，在焊缝0～10mm范围内温度都比较高，因此要求轮盘300的分度孔310距离焊缝不宜过近，但距离太远又会导致分度孔310的定位精度不足，因此分度孔310距焊缝10～20mm时较为适宜。同时为了保证轮盘300旋转过程中，轮盘工装4不会发生偏移，设计轮盘工装4时要求重心处于轮盘工装4中心，便于操作。
54.通过采用上述技术方案，叶片工装2设有用于容纳叶片200的容纳腔21，叶片200设于容纳腔21内可以实现叶片200与叶片工装2之间的定位，叶片工装2连接于上底座1，且上底座1与上压头400配合连接，实现叶片200与上压头400之间的定位；轮盘300连接于轮盘工装4，实现轮盘300与轮盘工装4之间的定位，轮盘工装4连接于下底座3，且下底座3与下压头500配合连接，实现轮盘300与下压头500之间的定位；由于上压头400与下压头500之间的位置关系是固定的，进而实现叶片200与轮盘300间的定位。轮盘300上设有多个分度孔310，每个分度孔310与每个叶片200的焊接位置一一对应，驱动分度孔310转动，可以切换轮盘300的焊接位置，进而将每个叶片200焊接至轮盘300上对应的焊接位置，实现高精度焊接。
55.如图6所示，作为本实施例的其中一种可选实施方式，轮盘工装4还包括定位板44，定位板44设有第一定位孔441和第二定位孔442，第一定位孔441用于与轮盘300的分度孔310插销连接，第二定位孔442用于与轴杆41的限位孔411插销连接。插销穿设于第一定位孔441和分度孔310内，实现将轮盘300与定位板44固定连接；插销穿设于第二定位孔442和限位孔411内，实现将轮盘300与轴杆41固定连接，进而实现轮盘300与轴杆41的固定连接。
56.如图4、图5、图6以及图7所示，作为本实施例的其中一种可选实施方式，支撑座包括连接于下底座3的第一支撑块42、以及连接于下底座3的第二支撑块43，第一支撑块42相对设置，轴杆41与轮盘300同轴设置，轴杆41的两端分别转动连接于第一支撑块42和第二支撑块43。第二支撑块43用于保证焊接过程中整个整体叶盘焊接定位工装100的稳定性，同时在焊接过程中给轴杆41支撑力，保证轴杆41不会发生弯曲。
57.作为本实施例的其中一种可选实施方式，第二支撑块43包括上支撑块431和下支撑块432，上支撑块431与下支撑块432插销连接，且上支撑块431与下支撑432块配合形成有放置孔，放置孔内转动连接有轴杆41，第一支撑块42的体积大于第二支撑块43的体积。在焊接过程中，电流将通过第一支撑块42和第二支撑块43，由于轮盘300需要安装至轴杆41上，因此第二支撑块43需要设计为可拆卸的结构，第二支撑块43由上支撑块431和下支撑块432组成，上支撑块431和下支撑块432之间存在连接界面，如果电流从该连接界面通过时将产生大量热量，会使得第二支撑块43发生形变进而影响焊接过程的稳定，因此需要保证第一支撑块42的电阻值小于第二支撑块43的电阻值，以保证电流主要从第一支撑块42处经过。由于电阻的大小与构件的体积呈反比，因此需控制第一支撑块42的体积大于第二支撑块43的体积。
58.如图3所示，作为本实施例的其中一种可选实施方式，叶片工装2为一体成型结构，一体成型结构设有容纳腔21；在另一个实施例中，叶片工装2包括分别连接于上底座1的第一模具22和第二模具23，第一模具22与第二模具23配合形成有容纳腔21。叶片工装2可以采用一体结构，也可采用分体结构。当采用分体结构时，第一模具22与第二模具23之间采用通过多个定位插销实现两者的精密定位。
59.如图2和图3所示，作为本实施例的其中一种可选实施方式，整体叶盘焊接定位工装100还包括距离调节装置5，叶片工装2滑接于上底座1，距离调节装置5连接于上底座1且
端部抵接于叶片工装2，距离调节装置5用于调节凹槽211内壁与叶片200之间的间隙宽度。在一些实施例中，距离调节装置5可以为电动推杆，电动推杆固定连接于上底座1，电动推杆的输出端与叶片工装2连接。
60.作为本实施例的其中一种可选实施方式，距离调节装置5包括螺纹连接于上底座1的多个第一螺丝51，以及螺纹连接于上底座1的多个第二螺丝52，第一螺丝51的端部抵接于叶片工装2的长边侧，第二螺丝52的端部抵接于叶片工装2的短边侧。第一螺丝51用于调节叶片工装2长边侧与叶片200之间的凹槽211的宽度，第二螺丝52用于调节叶片工装2短边侧与叶片200之间的凹槽211的宽度。使用时，首先使叶片工装2与叶片200的一侧接触，达到基准位置；然后调节第一螺丝51和第二螺丝52，最终使叶片工装2位于设计位置，实现叶片200和叶片工装2的精准定位。例如，当需要调节凹槽211的间隙距离为0.3mm时，首先使得叶片工装2背离第一螺丝51的一侧紧贴于叶片200边缘，即叶片工装2靠近第一螺丝51的一侧的凹槽211间隙距离为0.6mm，然后调节第一螺丝51推动叶片工装2移动，通过控制第一螺丝51的拧动圈数将凹槽211的周向间隙距离调节为0.3mm。
61.作为本实施例的其中一种可选实施方式，叶片工装2为石墨材料制成，如图8所示，叶片200的底部设有工艺台210，工艺台210用于与轮盘300连接，工艺台210替代叶片本体和轮盘300直接接触，增大了待焊接面积，可以充当焊接连接材料，焊接时，工艺台210与叶片工装2的端面接触，方便叶片工装2对其进行施压固定。在放电等离子扩散焊过程中，叶片200的焊缝处温度最高，端部温度最低，随着保温时间的增加，叶片200靠近焊缝处温度也逐渐升高，接近焊缝处温度，为了保证叶片工装2与叶片200在焊接过程中周向无干涉，凹槽211需要具有一定的宽度；但是，凹槽211的横截面积的大小决定叶片工装2对工艺台210施压面积的大小，即凹槽211的横截面积越大，施压面积越小，在扩散焊时，对施压面积的大小有要求，要求施压面积越大越好，即凹槽211的横截面积越小越好，因此要求凹槽211内壁与叶片200之间的间隙r不易过大。同时，焊接过程中焊缝处热量通过热传导传递给叶片200的叶身，而叶身和叶片工装2没有接触，因此热量的传递只能通过热辐射。为了防止叶身处温度过高，要求凹槽211宽度不宜过大，以减小热辐射的面积。根据理论计算和实验论证，凹槽211内壁与叶片200之间的间隙r和凹槽211的深度h适宜于在其最小值的基础上增加0.2mm～0.4mm，即要求凹槽211内壁与叶片200之间的间隙r和凹槽211的深度h分别满足以下公式：凹槽211内壁与叶片200之间的间隙r满足以下公式：r＝(θ
叶片-θ
石墨
)
×
t
×
d/2+a；凹槽211的深度h满足以下公式：h＝(θ
叶片-θ
石墨
)
×
t
×h叶片
+h
叶片
+a；其中，θ
叶片
为叶片材料的热胀系数；θ
石墨
为石墨材料的热胀系数，t为焊接温度，d为叶片厚度，a的取值范围为0.2mm～0.4mm。
62.作为本实施例的其中一种可选实施方式，轴杆41、下底座3和第一支撑块42为一体式结构。由于放电等离子扩散焊是通过电流经过电阻产热达到提高焊接温度的目的，因此需要保证其他构件的电阻值小于焊缝处的电阻值，进而使得焊缝处的温度最高。如果构件之间存在连接界面，电流从连接界面流通时会产生大量的热量，因此轴杆41、下底座3和第一支撑块42优选为一体式结构，以减少连接界面。
63.本发明还提供一种上述实施例任一种整体叶盘焊接定位工装的使用方法，该使用方法包括以下步骤：
64.s10、将轮盘300装配于轴杆41上，将下底座3放置于真空室炉体内，并将下底座3与下压头500配合连接；轮盘300优选为采用粉末高温合金加工形成。
65.s20、将叶片200装配于叶片工装2的容纳腔21内；叶片200优选为采用单晶材料加工形成。
66.s30、将上底座1放置于真空室炉体内，并将上底座1与上压头400配合连接；操作前，将整体叶盘焊接定位工装100、叶片200以及轮盘300清洗干净并烘干。
67.s40、启动上压头400，上压头400带动叶片200朝轮盘300移动，上压头400施加预设压力，使得叶片200与轮盘300固定；具体地，预设压力为0.5t。
68.s50、调节凹槽211内壁与叶片200之间间隙的宽度；间隙的宽度优选为0.3mm。
69.s60、封闭真空室炉体，进行抽真空操作，待真空度达到预设值以下，以预设温度和预设焊接压力进行放电等离子扩散焊，保温预设时间；具体地，预设值为10-2
pa，预设温度为900-980℃，预设焊接压力为5mpa-35mpa，预设时间为15-60min。
70.s70、驱动轮盘300转动预设角度，重复上述步骤s20～s60直至将所有叶片200焊接固定至轮盘300形成整体叶盘。具体地，该预设角度为360
°
/s，s为分度孔310的数量。
71.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种整体叶盘焊接定位工装，用于将多个叶片与轮盘焊接连接，其特征在于，包括：上底座，用于与上压头配合连接；叶片工装，连接于所述上底座，所述叶片工装设有用于容纳所述叶片的容纳腔，所述容纳腔两端设有凹槽；下底座，用于与下压头配合连接；轮盘工装，所述轮盘工装包括固定连接于所述轮盘的轴杆、以及与所述轴杆连接的支撑座，所述支撑座连接于所述下底座，所述轴杆与所述轮盘同轴设置，所述轮盘沿其周向设有多个分度孔，每个分度孔与每个叶片的焊接位置一一对应。2.如权利要求1所述的整体叶盘焊接定位工装，其特征在于，所述轮盘工装还包括定位板，所述定位板设有第一定位孔和第二定位孔，所述第一定位孔用于与所述分度孔插销连接，所述第二定位孔用于与所述轴杆的限位孔插销连接。3.如权利要求1所述的整体叶盘焊接定位工装，其特征在于，所述支撑座包括连接于所述下底座的第一支撑块、以及连接于所述下底座的第二支撑块，所述第一支撑块与所述第二支撑块相对设置，所述轴杆的两端分别转动连接于所述第一支撑块和所述第二支撑块。4.如权利要求3所述的整体叶盘焊接定位工装，其特征在于，所述第二支撑块包括上支撑块和下支撑块，所述上支撑块与所述下支撑块插销连接，且所述上支撑块与所述下支撑块配合形成有放置孔，所述放置孔内转动连接有所述轴杆，所述第一支撑块的体积大于所述第二支撑块的体积。5.如权利要求1所述的整体叶盘焊接定位工装，其特征在于，所述叶片工装为一体成型结构，所述一体成型结构设有所述容纳腔；或者，所述叶片工装包括分别连接于所述上底座的第一模具和第二模具，所述第一模具与所述第二模具配合形成有所述容纳腔。6.如权利要求1所述的整体叶盘焊接定位工装，其特征在于，所述整体叶盘焊接定位工装还包括距离调节装置，所述叶片工装滑接于所述上底座，所述距离调节装置连接于所述上底座且端部抵接于所述叶片工装，所述距离调节装置用于调节所述凹槽内壁与所述叶片之间的间隙宽度。7.如权利要求6所述的整体叶盘焊接定位工装，其特征在于，所述距离调节装置包括螺纹连接于所述上底座的多个第一螺丝，以及螺纹连接于所述上底座的多个第二螺丝，所述第一螺丝的端部抵接于所述叶片工装的长边侧，所述第二螺丝的端部抵接于所述叶片工装的短边侧。8.如权利要求1所述的整体叶盘焊接定位工装，其特征在于，所述叶片工装为石墨材料制成，所述凹槽内壁与所述叶片之间的间隙r满足以下公式：r＝(θ
叶片-θ
石墨
)
×
t
×
d/2+a；所述凹槽的深度h满足以下公式：h＝(θ
叶片-θ
石墨
)
×
t
×
h
叶片
+h
叶片
+a；其中，θ
叶片
为叶片材料的热胀系数；θ
石墨
为石墨材料的热胀系数，t为焊接温度，d为叶片厚度，a的取值范围为0.2mm～0.4mm。9.如权利要求3所述的整体叶盘焊接定位工装，其特征在于，所述轴杆、所述下底座和所述第一支撑块为一体式结构。10.一种如权利要求1-9任一项所述的整体叶盘焊接定位工装的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括以下步骤：
s10、将轮盘装配于所述轴杆上，将下底座放置于炉体内，并将所述下底座与所述下压头配合连接；s20、将叶片装配于所述叶片工装的容纳腔内；s30、将上底座放置于炉体内，并将所述上底座与所述上压头配合连接；s40、启动上压头，上压头带动叶片朝轮盘移动，上压头施加预设压力，使得叶片与轮盘固定；s50、调节所述凹槽内壁与所述叶片之间间隙的宽度；s60、封闭炉体，进行抽真空操作，待真空度达到预设值以下，以预设温度和预设焊接压力进行放电等离子扩散焊，保温预设时间；s70、驱动轮盘转动预设角度，重复上述步骤s20～s60直至将所有叶片焊接固定至轮盘形成整体叶盘。

技术总结
本发明提供了一种整体叶盘焊接定位工装及其使用方法，该整体叶盘焊接定位工装包括上底座、叶片工装、下底座以及轮盘工装；上底座用于与上压头配合连接；叶片工装连接于上底座，叶片工装设有用于容纳叶片的容纳腔，容纳腔两端设有凹槽；下底座用于与下压头配合连接；轮盘工装包括固定连接于轮盘的轴杆、以及与轴杆连接的支撑座，支撑座连接于下底座，轴杆与轮盘同轴设置，轮盘沿其周向设有多个分度孔，每个分度孔与每个叶片的焊接位置一一对应。本发明通过上述构件间的配合，可以实现叶片与轮盘间的高精度焊接。间的高精度焊接。间的高精度焊接。


技术研发人员：吕彦龙 李辉 陶军 侯金保 滕俊飞
受保护的技术使用者：中国航空制造技术研究院
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/8/16