燃氣輪機火焰筒密封槽加工工藝研究

康彥文

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱 150046）

1 引言

燃氣輪機的火焰筒是燃氣輪機的核心部件，關系到燃氣輪機的熱耗、性能以及排放等眾多燃氣輪機的指標。如果火焰筒一旦損壞將導致危險后果而停機，因此對火焰筒的制造提出了很高的要求。

2 結構組成

火焰筒主要是由進口錐、8 節錐筒、混合器、座圈等構成（見圖1）。錐筒、混合器均是由2mm 厚的高溫合金板拼焊而成。

圖1

在座圈兩側有兩個密封槽（圖2），相鄰兩個火焰筒的密封槽相對，在其中插入密封片，其作用是阻止空氣在安裝火焰筒的密閉型腔內外串動。

圖2

由于密封槽寬度較窄，并且座圈的材質為熱強高溫合金，難于加工。同時由于火焰筒形狀不夠規則，并且主體零件壁厚較薄，裝夾性能差。上述兩點造成了火焰筒難加工。

3 工藝方案確定

（1）由于座圈材質為熱強高溫合金，鍵槽較窄，使用的刀具直徑必須要小于鍵槽寬度才能進行生產，為此我們對不同材質的刀具進行了大量的、不同參數的工藝試驗。如高速鋼的銑刀、硬質合金的銑刀、涂層的高速鋼銑刀、涂層的硬質合金銑刀等。通過試驗發現高速鋼銑刀加工時刀具磨損量較大，普通的硬質合金刀具磨損量也比較大，經過涂層的硬質合金刀具磨損程度要遠好于其他刀具，并且不易折斷。經過一些參數調整，其加工出鍵槽的表面質量也能滿足圖紙要求，因此我們選用涂層硬質合金刀具直徑為φ2.6，分3 次加工即可滿足要求。

（2）對于形狀不規則、壁厚較薄的零件，我們設計一個專用工裝進行裝夾固定，具體結構如圖3。

圖3

此工裝原理是通過理論計算，計算好工裝各單件尺寸，通過工裝組裝將零件固定牢固。支撐板3 上面定位止口插入零件頭部進口錐處，豎板6 圓弧定位尺寸與零件尾部座圈圓弧處貼合，這樣將零件的傾斜角度確定，達到每件零件安裝都不會出現偏差。通過擋鐵9 把緊將零件的軸向方向固定，防止在生產加工中零件前后移動影響加工精度。再通過固定塊8 安裝到零件座圈上的方搭子上，限制了零件圓周方向旋轉以及左右移動。通過工裝的各方向固定，限制了豎板6 各方向的自由度，確保零件在生產時不會出現移動。由于工裝是由足夠厚度的鋼板制造而成，其剛性、強度能夠滿足生產需求，加工時切削力通過零件傳遞到工裝上，確保零件不會因壁薄發生振動現象，保證了生產制造要求。

4 結語

通過對熱強高溫合金窄槽加工參數的深入摸索，已經完全掌握了小直徑銑刀加工熱強高溫合金的技術，可為同行業提供技術參考，同時針對工件特點制造的工裝操作簡單，方便裝夾，有效地解決了燃氣輪機薄壁件在生產制造過程的振動問題，通過工裝設計，保證了同種產品多個零件在生產制造中的一致性，保證了制造質量、降低了制造成本，適合燃機批量生產的特點，降低了操作者的勞動強度，提高了生產效率，增加了企業效益。