一种双层结构的飞机发动机排气管及其焊接制造方法与流程

本发明属于飞机生产加工技术领域，特别涉及一种双层结构的飞机发动机排气管及其焊接制造方法。

背景技术：

在飞机生产中对发动机排气管的要求非常高，绝对不允许有开裂的情况存在。目前，现有飞机发动机排气管大多都是单层分段拼接焊成，并直接安装在发动机排气口，但由于排气管长期在高温高频振动环境下工作，按现有设计和制造工艺生产的排气管往往容易出现裂纹，特别是在大型飞机发动机排气管中更易出现裂纹，使用寿命短，给飞机带来安全隐患。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种牢固性极高，有效解决现有飞机发动机排气管容易开裂的问题，性能稳定可靠，使用寿命长，且焊接工艺简单、效率高的双层结构的飞机发动机排气管，以及制造该双层结构的飞机发动机排气管的焊接制造方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种双层结构的飞机发动机排气管，包括内管和外管，所述外管包住内管，且其之间通过ω型支撑件相互连接固定。

进一步地，所述外管与内管之间设有环形分布设置的多个ω型支撑件，所述ω型支撑件的支撑脚和顶部分别固定在外管的内侧表面和内管的外侧表面。

进一步地，所述ω型支撑件的支撑脚和顶部分别焊接在外管的内侧表面和内管的外侧表面。

进一步地，所述外管与内管均由两个半圆弧管体组成；其中，所述内管的两个半圆弧管体对接焊接固定，所述外管的两个半圆弧管体通过ω型支撑件固定在内管外、包住内管，且所述外管的外侧表面还设有箍紧其两个半圆弧管体的箍带，所述箍带与外管的外侧表面焊接固定。

一种双层结构的飞机发动机排气管的焊接制造方法，其特征在于：包括

预装配，将外管的两个半圆弧管体通过焊接夹具定位对接在一起，并将ω型支撑件和箍带在焊接夹具上分别定位于外管的内侧和外侧；

定位焊，采用手工氩弧焊对焊成内管的两个半圆弧管体对接处进行点式定位焊接，同时对定位在外管内侧和外侧的ω型支撑件和箍带进行定位点焊；

正式焊，采用手工氩弧焊对焊成内管的两个半圆弧管体对接处进行全部焊满、固定；

退火处理，将焊满固定成型的内管与外管一并整体放入高温加热炉内缓慢加热、并保持足够时间后，慢慢冷却至室温，以消除焊接件焊接过程形成的内应力。

进一步地，在预装配时，外管的两个半圆弧对接处及ω型支撑件和箍带与外管的间隙小于等于0.5mm。

进一步地，在预装配之前和退火处理之后还分别进行焊前吹砂处理和焊后吹砂处理，采用直径为0.2～0.3mm的二氧化硅砂粒或直径为0.1～0.3mm的石榴石砂粒对内管焊满处的内外侧进行吹砂处理。

进一步地，在退火处理之后和焊后吹砂处理之前还采用淬火和回火方式对退火处理后的内管进行调质热处理，以提高内管的焊接强度和硬度。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述技术方案，即可具有极高牢固性，有效解决现有飞机发动机排气管长期在高温高频振动环境下容易开裂的问题，性能稳定可靠，使用寿命大大延长，而且焊接工艺简单、效率高。

附图说明

图1是本发明所述双层结构的飞机发动机排气管的结构示意图；

图2是本发明所述双层结构的飞机发动机排气管的焊接制造方法实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示：

本发明实施例提供了一种双层结构的飞机发动机排气管，包括内管1和外管2，所述外管2包住内管1，且其之间通过ω型支撑件3相互连接固定。具体结构可以为：所述外管2与内管1之间设有环形分布设置的多个ω型支撑件3，所述ω型支撑件3的支撑脚和顶部分别固定在外管2的内侧表面和内管1的外侧表面(所述ω型支撑件3的支撑脚和顶部可以分别焊接在外管2的内侧表面和内管1的外侧表面，当然也可以通过紧固件等方式固定在外管2的内侧表面和内管1的外侧表面。)。其中，所述外管2与内管1均可由两个半圆弧管体组成；所述内管1的两个半圆弧管体对接焊接固定，所述外管2的两个半圆弧管体通过ω型支撑件3固定在内管1外、包住内管1，且所述外管2的外侧表面还设有箍紧其两个半圆弧管体的箍带4，所述箍带4与外管2的外侧表面焊接固定。

如图2所示，本发明所述双层结构的飞机发动机排气管的焊接制造方法，包括：

步骤a.预装配，将外管2的两个半圆弧管体通过焊接夹具定位对接在一起，并将ω型支撑件和箍带在焊接夹具上分别定位于外管的内侧和外侧；而且外管的两个半圆弧对接处及ω型支撑件和箍带与外管的间隙小于等于0.5mm。

步骤b.定位焊，采用手工氩弧焊对焊成内管的两个半圆弧管体对接处进行点式定位焊接，同时对定位在外管内侧和外侧的ω型支撑件和箍带进行定位点焊；

步骤c.正式焊，采用手工氩弧焊对焊成内管的两个半圆弧管体对接处进行全部焊满、固定；

步骤d.退火处理，将焊满固定成型的内管与外管一并整体放入高温加热炉内缓慢加热、并保持足够时间后，慢慢冷却至室温，以消除焊接件焊接过程形成的内应力。

这样，本发明所述双层结构的飞机发动机排气管具有极高牢固性，有效解决现有飞机发动机排气管长期在高温高频振动环境下容易开裂的问题，性能稳定可靠，使用寿命大大延长，而且焊接工艺简单、效率高。

另外，在预装配之前和退火处理之后还分别进行步骤e焊前吹砂处理和步骤f焊后吹砂处理，采用直径为0.2～0.3mm的二氧化硅砂粒或直径为0.1～0.3mm的石榴石砂粒对内管焊满处的内外侧进行吹砂处理，以清除焊满处表面的焊渣等污物，提高焊效果，焊接牢固性能更佳。

此外，在退火处理之后和焊后吹砂处理之前还采用淬火和回火方式对退火处理后的内管进行步骤g调质热处理，以提高内管的焊接强度和硬度。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种双层结构的飞机发动机排气管及其焊接制造方法，该飞机发动机排气管包括内管和外管，所述外管包住内管，且其之间通过Ω型支撑件相互连接固定。这样，该双层结构的飞机发动机排气管即具有极高牢固性，有效解决现有飞机发动机排气管长期在高温高频振动环境下容易开裂的问题，性能稳定可靠，使用寿命大大延长，而且焊接工艺简单、效率高。

技术研发人员：邓文波;罗鹏;习小斌;回艳;侯兆珂;冯万喜
受保护的技术使用者：中航通飞华南飞机工业有限公司
技术研发日：2018.11.27
技术公布日：2019.03.29