航空发动机冷气导管成形工艺分析

曹立斌

摘 要 近年来随着飞机发展速度的不断加快，在航空发动机上的研究也在逐渐深入。研究航空发动机冷气导管的成形工艺，主要是结合不同的航空发动机冷气导管成形技术来减少导管出现漏油问题，进而造成的航空发动机运转故障。本文就航空发动机冷气导管的成形工艺进行分析，主要涉及不同成形技术对导管漏油以及导管断裂的维护、提高导管修护等内容。

关键词 航空发电机;冷气导管;成形工艺

随着我国航空发动机性能的不断发展，以航空發动机冷气导管为基础的成形工艺研究也在逐渐深入。随着对冷气导管技术的不断探索，对于航空发动机的技术进步也产生了重要影响。但是在针对航空发动机冷气导管研究过程中，冷气导管的成形工艺仍然面临着一定的技术难题，存在导管漏油以及导管断裂等实际问题，还需要不断探索其故障修复技术。下面从不同的成形工艺出发，结合导管漏油、导管断裂等问题，不断探索导管修复方案。

1毛坯焊接技术分析

在航空发动机冷气导管的成形工艺分析当中，毛坯焊接技术主要是针对冷气导管存在的横截面特殊性内容在规避圆截面成形问题的基础上，而采取的刚性模芯毛坯制作与焊接。在研究毛坯焊接技术当中，主要是结合预成形毛坯与毛坯焊接工艺等来探索冷气导管的成形工艺。下面具体展开论述。

1.1 预成形毛坯焊接

在预成形毛坯焊接技术应用过程中，主要是经过预成形、胀形、翻边以及冲孔等工艺来得到成形的冷气导管。但是，在预成形的过程中，会由于焊接的位置以及坯料的影响而导致冷气导管成形受影响，进而造成缝隙，使得航空发动机在运转过程中出现导管漏油等问题。此外，基于冷气导管特殊的横截面分析，其在成形过程中还会应用到不同的小圆角设计，通过控制过渡圆角的位置和大小可以准确把握冷气导管的形状，进而制作出完整的成形毛坯。

此外，如果采取不适当的预成形毛坯焊技术就会导致冷气导管的质量存在问题，严重时甚至会造成导管断裂和漏油。由此，在这种故障的预防上，就必须要通过逆向工程来建立一种冷气导管的数理模型，从而再结合模型中的横截面数据建立预成形的毛坯数模，考虑翻边、断裂以及切边等因素，使得冷气导管的各种模型数据处于正常范围。对于预成形毛坯数模的准确控制和各项数值的把握，是避免出现导管问题的重要措施[1]。

1.2 毛坯激光焊接技术

在毛坯激光焊接技术当中，主要是从冷气导管的毛坯位置固定与焊接技术两个角度来确保冷气导管的生产质量，避免各种故障的存在。在冷气导管的毛坯位置固定中，主要是通过一定的切割技术来保障毛坯的型号符合要求，并通过初步加工的方式来确保原始毛坯可以符合加工条件和操作环境，能够在清洗处理之后，满足激光焊接的要求。如果在后期的固定过程中，不能确保装配间隙的稳定性，则极大可能的导致出现焊接问题，进而影响导管生产质量。而在激光焊接工艺当中，则是通过设定不同的焊接参数来确保其装配间隙能够处于较低水平，提高焊接的成功率。由此，在预防冷气导管在焊接环节出现问题，需要从导管位置固定以及焊接技术入手，确保其生产质量。

2管端翻边技术分析

管端翻边技术是为了解决航空发动机冷气导管在成形过程中存在的废品率较高问题而研究避免出现冷气导管断裂的技术分析。一般情况下，现有的冷气导管生产中都是采取手边翻边技术来进行导管成形。但是，这也就影响了导管生产的质量和效率。下面针对具体的管端翻边技术进行分析。

2.1 胀形翻边技术

在管端翻边技术当中，胀形翻边技术是一种应用范围较广的技术，可以通过合理的胀形达到翻边的效果。但若是无法合理的控制其胀形参数则将导致导管出现断裂甚至漏油等问题。具体而言，在胀形翻边过程中，需要控制好内压、补料量以及模具型号等数据，逐渐规范胀形翻边的数据。这也是预防导管故障的重要措施。其中，内压的增加将会使得导管成形更为圆润和顺滑，内压不足将导致导管起皱，进而由于压力不均产生断裂。而过大的内压将会使得导管的管壁较薄，进而很容易在内容物的压力下导致缝隙产生漏油问题[2]。

2.2 冲压翻边技术

冲压翻遍技术是通过控制翻边的摩擦系数以及翻边高度等来有效减少冲压翻边而造成的故障。其中，针对摩擦系数的研究是导致导管冲压翻边成形的重要基础，当摩擦力适当增大则证明导管圆角区材料适当减薄，但过度增加摩擦系数则将导致材料壁厚受影响，存在导管壁变薄发生漏油等风险。而在管坯翻边高度上的研究，可是通过适当增加翻边高度来增加边缘的减薄情况，并同时导致过渡圆角的材料失稳。这也是发生导管断裂的潜在因素，在利用冲压翻边技术时要稳定翻边高度的基础上合理减少管坯高度。

3群孔精密加工技术分析

除了毛坯焊接技术与管端翻边技术之外，群孔精密加工技术也是提高航空发动机冷气导管生产质量与成形的重要工艺，其可以有效解决冷气导管存在的冷却孔较多问题，解决冷却孔导致的毛刺问题。同时，群孔精密加工技术还可以解决冷气导管存在的断裂问题，避免在冷气导管上存在较多的裂纹以及导管变形、划伤甚至点蚀问题，使得导管的生产是较为完整的。这也是避免出现导管漏油的重要措施。只有当航空发动机冷气导管处于正常的生产质量，避免出现冷却导管的孔洞，就可以有效解决其漏油和断裂问题[3]。

4腔体胀形成形技术

腔体胀形成形技术主要是解决了冷气导管的型面配合问题，结合毛坯焊接与管端翻边技术来促使腔体成形，从而在形状上固定冷气导管，来防止其出现断裂等问题。利用腔体胀形成形技术可以有效保障导管的零件质量，从而确保导管型号符合要求。

5结束语

综上所述，通过初步分析航空发动机冷气导管成形工艺，可以从不同的成形技术来探索航空发动机冷气导管的成形过程;并在把握导管出现的漏油、断裂等故障原因基础上，分析其故障解决措施，不断提高航空发动机冷气导管的生产质量。

参考文献

[1] 吉时雨.航空发动机液压导管破裂故障分析与防控[J].科技创新与应用，2019，（21）：116-117.

[2] 栾艳华，刘殿春.航空发动机燃油导管断裂故障分析[J].航空发动机，2010，36（3）：16-19.

[3] 李权，傅国如，徐志刚，等.航空发动机不锈钢导管失效分析[J].材料工程，2003，（z1）：137-138，143.