由于涡轮泵环座为圆锥形环座,因此必须对蜂窝芯进行圆锥形成形,以便保证装配时彼此配合良好。首先制造出锥度与涡轮泵环座锥度一致的内外热成形夹具,然后按涡轮泵圆锥形环座装配面的中间尺寸制造出金属蜂窝芯体,将金属蜂窝芯体置于锥形腔内、外热成形夹具之间,在真空炉中升温至60℃并保温30min,这样就可能得到与涡轮泵圆锥形环座紧密配合的金属蜂窝芯体。考虑到金属蜂窝芯材料GH22的温度线膨胀系数要比基体材料GH4169的大,为了防止钎焊过程中金属蜂窝芯体出现滑动,偏离焊接位置,在金属蜂窝环芯与环座装配时,采用了零间隙配合,而且钎焊时圆锥倒立放置。按照上述试验过程和技术要求钎焊出模拟试样,并进行超声波无损检测。结果表明,圆锥形蜂窝结构的钎着率大于95,完全能满足金属蜂窝钎着率的要求。
钎焊工艺与GH4169材料热处理制度的匹配在钎料和环座材料选定的情况下,综合考虑钎焊热循环与环座材料热处理制度的匹配、钎料的润湿性能以及高温下钎料对蜂窝芯材料的溶蚀等因素,确定BNi一2钎料的钎焊温度为1050℃,焊后并进行950℃3/omin的扩散处理,以提高钎焊接头的高温性能,后空冷。在这一过程中,实现蜂窝钎焊的同时,还对环座材料进行了第2次固溶处理,大限度地消除了钎焊热循环对环座材料使用性能的影响。对于小角度圆锥形金属蜂窝结构来说,采用热成形方式可以制造出与锥形环座基体角度一致、彼此配合良好的金属蜂窝芯体,从而确保制造出符合技术要求的圆锥型蜂窝结构。通过试验确定的钎焊规范与环座材料GH4169的热处理制度完全匹配,对基体材料的使用性能基本无不利影响,蜂窝结构钎焊接头的焊接质量良好。