航空发动机精密管路及其航空发动机燃油喷嘴的制作方法

本实用新型涉及航空发动机领域，特别涉及一种航空发动机精密管路及其航空发动机燃油喷嘴。

背景技术：

在航空发动机领域中，钎焊技术广泛应用于航空发动机高温合金精密零件的制造装配，其具有焊接精度高、对母材影响小、可焊接复杂结构等优点。例如，增材制造燃油喷嘴组件需要连接多路油路和气路，不同零件设计了并列的多路内部管路，通过钎焊工艺进行连接。

目前，通常使用内嵌式套管的结构，并采用钎焊工艺连接不同零件内部的多路管路。图1为现有技术中航空发动机精密管路的立体图。图2为现有技术中航空发动机精密管路的内部结构示意图。图3为图2中a部分的放大图。

如图1至图3所示，在钎焊前将内嵌套管10装配于下部零件20内，并将钎料放置于下部零件20与上部零件30之间的装配面，随后将上部零件30装配后进行钎焊，焊接结构的剖面图如附图2所示。

使用这种焊接结构所钎焊的零件合格率较低，如附图3所示，内嵌套管10与管路间的焊缝11往往出现局部未焊合等问题。

针对上述问题，其主要原因为：上部零件30和下部零件20之间的装配间隙较小，所能容纳的钎料量较少，而内嵌套管数量较多，所提供的钎料量不足以完全填充内嵌套管与管路之间的钎焊缝。若增大上部零件30和下部零件20之间的装配间隙，将降低毛细作用力，从而降低了钎料的流动性。

航空发动机燃油喷嘴中，采用钎焊工艺连接两个零件内部并列的多个管路。如图2所示，通常使用内嵌套管10连接上部零件30、下部零件20的管路，将钎料放入上部零件30和下部零件20间的装配间隙后，装配零件并进炉钎焊。通过内嵌套管与管路间隙的毛细作用，使钎料流入间隙实现内嵌套管和管路的连接。

但由于上部零件30和下部零件20的装配间隙较小，预置钎料往往不足以填充焊缝。此外，该焊接结构位于零件内部，升温较慢，实际温度可能低于设定的钎焊温度，使钎料流动性较差。因此，焊缝往往出现未焊合等缺陷，难以满足焊接质量要求。

有鉴于此，本领域技术人员改进了航空发动机精密管路的钎焊连接结构，以期克服上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中航空发动机精密管路的钎焊结构合格率较低，焊缝容易出现局部未焊合的缺陷，提供一种航空发动机精密管路及其航空发动机燃油喷嘴。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种航空发动机精密管路，其特点在于，所述航空发动机精密管路包括第一管路主体、第二管路主体、内嵌套管和多个钎焊填充件，所述内嵌套管的一端安装在所述第二管路主体内，所述钎焊填充件套设在所述内嵌套管的外部；

所述内嵌套管的另一端安装在所述第一管路主体内，所述第一管路主体与所述第二管路主体上下扣合，所述钎焊填充件夹在所述第一管路主体和所述第二管路主体之间，形成装配间隙，所述装配间隙内填入钎料将所述第一管路主体和所述第二管路主体焊接为一体。

根据本实用新型的一个实施例，所述钎焊填充件为多个独立的圆形环片。

根据本实用新型的一个实施例，所述钎焊填充件为多个独立的方形环片。

根据本实用新型的一个实施例，所述钎焊填充件为多个串列结构，每一所述串列结构由多个环形片依次串联形成。

根据本实用新型的一个实施例，所述钎焊填充件为至少一个多排串列结构，所述多排串列结构由多个所述串列结构并联形成。

根据本实用新型的一个实施例，所述钎焊填充件为网状结构。

根据本实用新型的一个实施例，所述网状结构包括两个半圆形边，两个所述半圆形边相对且通过一直边连接；

或者所述网状结构包括四个半圆形边，所述半圆形边两两相对，且分别通过直边连接，所述直边相互交叉；

所述网状结构的半圆形边的开口均朝外，用于卡合在所述内嵌套管的外表面。

根据本实用新型的一个实施例，所述内嵌套管的一端与所述第二管路主体内的管路连通，所述内嵌套管的另一端与所述第一管路主体内的管路连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述钎料为膏状钎料，或者所述钎料采用急冷态箔带或轧制带材。

本实用新型还提供了一种航空发动机燃油喷嘴，其特征在于，所述航空发动机燃油喷嘴包括如上所述的航空发动机精密管路。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型航空发动机精密管路设计了一种钎焊填充结构，该填充结构有助于待焊零件的间隙控制，引导钎料进入规定的钎焊缝，并且填充结构多样、易于制造。

采用这种填充结构可实现钎料对焊缝的完全填充，钎焊缝没有孔洞和未焊合等缺陷，保证了钎焊缝质量符合设计使用要求，为精密管路焊接结构在航空发动机中的应用提供技术支持。

附图说明

本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1为现有技术中航空发动机精密管路的立体图。

图2为现有技术中航空发动机精密管路的内部结构示意图。

图3为图2中a部分的放大图。

图4为本实用新型航空发动机精密管路中移除第一管路主体后的立体图。

图5为本实用新型航空发动机精密管路的内部结构示意图。

图6为本实用新型航空发动机精密管路中钎焊填充件的结构示意图一。

图7为本实用新型航空发动机精密管路中钎焊填充件的结构示意图二。

图8为本实用新型航空发动机精密管路中钎焊填充件的结构示意图三。

图9为本实用新型航空发动机精密管路中钎焊填充件的结构示意图四。

图10为本实用新型航空发动机精密管路中钎焊填充件的结构示意图五。

图11为本实用新型航空发动机精密管路中钎焊填充件的结构示意图六。

【附图标记】

内嵌套管10、300

下部零件20

上部零件30

焊缝11

第一管路主体100

第二管路主体200

钎焊填充件400

环形片410

半圆形边420

直边430

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。

此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。

此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

图4为本实用新型航空发动机精密管路中移除第一管路主体后的立体图。图5为本实用新型航空发动机精密管路的内部结构示意图。

如图4和图5所示，本实用新型公开了一种航空发动机精密管路，其包括第一管路主体100、第二管路主体200、内嵌套管300和多个钎焊填充件400，将内嵌套管300的一端安装在第二管路主体200内，钎焊填充件400套设在内嵌套管300的外部。内嵌套管300的另一端安装在第一管路主体100内，第一管路主体100与第二管路主体200上下扣合，钎焊填充件400夹在第一管路主体100和第二管路主体200之间，形成装配间隙，所述装配间隙内填入钎料将第一管路主体100和第二管路主体200焊接为一体。此处所述钎料优选为膏状钎料，或者所述钎料采用急冷态箔带或轧制带材，其他可以用作为钎料的材料均可，此处仅为举例，不受上述举例限制。

此处，内嵌套管300的一端与第二管路主体200内的管路连通，内嵌套管300的另一端与第一管路主体100内的管路连通。

图6为本实用新型航空发动机精密管路中钎焊填充件的结构示意图一。图7为本实用新型航空发动机精密管路中钎焊填充件的结构示意图二。图8为本实用新型航空发动机精密管路中钎焊填充件的结构示意图三。图9为本实用新型航空发动机精密管路中钎焊填充件的结构示意图四。图10为本实用新型航空发动机精密管路中钎焊填充件的结构示意图五。图11为本实用新型航空发动机精密管路中钎焊填充件的结构示意图六。

如图6至图11所示，本实用新型所述航空发动机精密管路中钎焊填充件可以为多种结构形式。例如，钎焊填充件400可以设置为多个独立的圆形环片（如图6所示），或者钎焊填充件400可以设置为多个独立的方形环片（如图7所示），或者钎焊填充件400可以设置为多个串列结构，每一所述串列结构由多个环形片410依次串联形成（如图8所示），或者钎焊填充件400可以设置为至少一个多排串列结构，所述多排串列结构由多个所述串列结构并联形成（如图9所示），或者钎焊填充件400可以设置为网状结构。

其中，所述网状结构可以设置为包括两个半圆形边420，两个半圆形边420相对且通过一直边430连接，或者所述网状结构包括四个半圆形边420，半圆形边420两两相对，且分别通过直边430连接，两条直边430相互交叉，整体形成网状结构（如图10、11所示）。同时，此处的半圆形边420的开口均设置为朝外，用于卡合在内嵌套管300的外表面。

根据上述结构描述，本实用新型航空发动机精密管路针对包含内嵌套管的精密管路的钎焊连接，设计了一种钎焊填充结构，套于内嵌套管外，并使零件的装配间隙增大。

其中，所述航空发动机精密管路设计了一种钎焊填充结构，该填充结构可以是环形、方形、串列、多排串列、网状等结构。这种填充结构套于内嵌套管外，并使第一管路主体和第二管路主体之间的装配间隙增大。

此外，本实施例中钎焊填充件采用了环形填充结构为例，如图4、图5、图6所示，在钎焊前，将内嵌套管300与钎焊填充件400装配于第二管路主体200上，并放置钎料，随后将第一管路主体100和第二管路主体200装配。采用该焊接结构，结合适当的钎焊温度和保温时间可提高钎焊缝的质量。

其主要原因为：一方面，使第一管路主体100和第二管路主体200间的装配间隙中可容纳的钎料增多，保证了可填充于内嵌套管与零件钎焊间隙的钎料量。另一方面钎焊填充件400与第一管路主体100和第二管路主体200之间的间隙较小，有利于钎料流动至内嵌套管300与第一管路主体100和第二管路主体200之间的钎焊缝。

采用改进后的管路焊接结构进行钎焊试验，解剖焊缝后没有发现局部未焊合和孔洞等问题，并且焊缝形貌良好，满足设计使用要求。

本实用新型航空发动机精密管路采用真空钎焊工艺对航空发动机中不同零件的多路精密管路进行焊接，进行焊接的具体步骤为：

步骤一、焊前清理，采用无水乙醇清洗待焊第一管路主体100、第二管路主体200、内嵌套管300和钎焊填充件400，确认待焊表面清洁度符合要求，并烘干待用；

步骤二、装配，将内嵌套管300、钎焊填充件400与第二管路主体200按附图4进行装配；

步骤三：涂覆钎料，使用膏状钎料（比如ams4777钎料）在第二管路主体200的表面涂敷钎料，钎料应完全填充第二管路主体200和第一管路主体100的装配间隙；

步骤四：装配，将第一管路主体100与其他构件按附图5进行装配；

步骤五：入炉，将装配完成后的航空发动机精密管路放置在基板上，视情使用工装夹具；

步骤六：钎焊热循环，加热到钎焊温度保温，冷却至低于80℃后出炉；

步骤七：焊后检查，目视检查零件表面，应为金属光泽无氧化，通过流量检查分析管路密封性。

其中，钎焊是指采用熔点低于母材的钎料通过毛细作用润湿并填充工件间隙的一种焊接方法。在钎焊过程中，钎料放置于焊缝中间或外围，在钎焊温度下短时间保温，确保钎料完全熔化并填充焊缝，随后焊接组件从钎焊温度冷却下来并使钎料凝固。

本实用新型还提供了一种航空发动机燃油喷嘴，其包括如上所述的航空发动机精密管路。

综上所述，本实用新型航空发动机精密管路设计了一种钎焊填充结构，该填充结构有助于待焊零件的间隙控制，引导钎料进入规定的钎焊缝，并且填充结构多样、易于制造。采用这种填充结构可实现钎料对焊缝的完全填充，钎焊缝没有孔洞和未焊合等缺陷，保证了钎焊缝质量符合设计使用要求，为精密管路焊接结构在航空发动机中的应用提供技术支持。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。