学会要闻
中国航发西航工艺技术系统问题牵引推进焊接技术创新
时间:2017-03-23 来源:中国航空报
核心提示: 作为一种特种工艺,焊接技术在航空发动机制造过程中起着关键、核心的作用,仅西航承担的某机制造过程中,氩弧焊、电阻焊、火焰钎焊等各类焊接工序安排多达2000余项,新型发动机的焊接结构件更是采用了真空钎焊、电子束焊或激光焊等先进焊接工艺。
作为一种特种工艺,焊接技术在航空发动机制造过程中起着关键、核心的作用,仅西航承担的某机制造过程中,氩弧焊、电阻焊、火焰钎焊等各类焊接工序安排多达2000余项,新型发动机的焊接结构件更是采用了真空钎焊、电子束焊或激光焊等先进焊接工艺。
近年来,由于受设备能力影响,西航科研、批生产中的焊接工序多为中转工序,焊前预处理、焊后焊缝质量检测评价方法针对性不强,且在不同的单位完成,易出现焊接污染、变形大、焊缝检测“假显示”等问题。2016年以来,西航生产现场任务异常繁重,出现的技术质量问题较多,特别是某机多个重点难点件号焊接质量问题突出,焊接合格率偏低,需多次补焊或反复打磨才能交付,造成生产进度拖期,影响了发动机的正常配套。
为了尽快扭转这一被动局面,西航工艺技术系统牵头,组建焊接提质增效技术创新团队,以焊接问题为牵引,关注零件加工的全流程,强化零件焊接的全过程控制,通过开展焊接工艺标准化、焊接技术自动化、数字化仿真等工作,全面提升公司焊接技术水平,解决困扰现场的焊接技术质量问题,满足公司配套交付需求,与项目团队携手开展工作。
顶层认真规划层层推进问题改进
结合工作实际,西航组织召开了焊接质量提升专题动员会,要求全面梳理问题件号,从细化工艺管理要求、优化技术路径以及强化过程控制等方面入手,系统分析查找问题出现的根本原因,明确各单位的责任分工,协同作业,稳定焊接状态,提升重点难点件号焊接一次合格率。同时,西航下发了现场较大技术质量问题督办清单,明确由相关副总工程师作为责任领导,协调指导工作,发动机首席技术专家牵头、90余名技术人员及工人技师参加创新攻关,工艺技术中心组织落实解决。
跨专业联合攻关综合改进复杂问题
工作中,西航工艺技术中心作为团队的核心单位积极行动,组织召开了相关单位技术负责人参加的焊接提质增效专题动员会,将存在的焊接问题从“人、机、料、法、环、测”等方面进行了系统梳理,形成“问题树”,找出关键影响因子,制定工艺方案和解决措施,并落实责任人和工作完成节点。
团队打破原有的主制、中转单位的界限,以零件加工的全流程为主线,将与焊接相关的上、下游工序衔接为一体。项目实施过程中,采用理化分析、无损检测、计量检测等手段进行综合评价分析,找出问题产生的根源;在焊接、机械加工、钣金成型、表面工程等多学科技术人员的共同努力下,系统思考,采用集成工艺措施,加强对焊接接头清理、防护,焊接参数、应力去除,焊缝检测等过程的控制和改进,通过集智攻关,使得复杂技术问题得以解决。
西航焊接提质增效技术创新团队各专业通力合作,力争从根本上解决问题。某机叶片与隔管组件,其叶片和隔管均为钣金件,带有复杂的空间扭角,零件真空钎焊质量一直不稳定。通过分析,找出了影响零件焊接质量的主要因素。针对问题,工艺技术中心指导相关单位对零件生产的全流程进行工艺改进和过程控制。要求叶片和隔管按尺寸分组装配,减少装配间隙,提高装配质量的一致性;对零件各阶段表面清洁度提出具体要求,加强零件酸洗、荧光和周转等环节的表面清理和防护控制;指定专人进行钎料涂注,量化钎料配比,确定不同间隙钎料涂注后的成形状态,保证钎料涂注量满足钎缝要求;针对不同间隙条件采用不同的进炉摆放方式,保证钎料的有效铺展。通过工艺改进,叶片与隔管组件真空钎焊质量明显提高,合格率由10%提升到60%以上,最高达到80%以上。该零件焊接质量的提升,充分体现了零件全流程控制和跨专业、跨部门联合改进的成效,对其他零件技术问题的处理提供了有效的借鉴。
夯实基础管理完善体系持续改善
解决重点件号焊接技术问题的过程中,团队查阅了90余份国内外焊接标准,分析了现行多种专业焊接工艺及质量控制标准的缺失环节,编制了《焊接工艺控制措施及要求》,规范了零件焊前、焊中及焊后的工艺控制方法,为焊接全过程质量控制提供了指导。此外,各基层单位按照《焊接工艺控制措施及要求》,结合现场零件生产,分别编制了叶片与隔管组件真空钎焊等操作指导卡7份,完善工艺规范20余份,强化了零件在生产现场的过程控制。
面对2017年新的科研生产任务需求,西航组织各单位认真总结焊接工艺改进的经验,完善工艺规范,做好工艺固化工作;同时进一步借鉴外贸生产的成功经验,开展基础技术的研究及推广应用,进一步夯实焊接技术基础,确保提前做好型号预研工作。
