前言
最近，笔者在工作中遇到一些对电子束焊接比较感兴趣的企业，有航空零部件供应商、电子束焊接设备制造商、外包加工服务商。大家都想更多地了解电子束焊接技术，以及该技术在航空零件制造中的应用。
本公众号“航空制造人”接下来就将聚焦真空电子束焊接技术，分别从设备、工艺、认证、质量验收等方面一一介绍，欢迎关注。
本文先分享一些典型的航空发动机零件，它们的组件在制造加工过程中都需要使用到电子束焊工艺。这些零部件的特点、为什么要使用电子束焊接工艺，其它工艺为什么不行，这些问题的答案在接下来的一些文章中会陆陆续续分享给大家。
涡轮前导向支撑
图片来源：Products » Paradigm Precision
运气不错，网上有照片。大家可以从图片的颜色判断出来，这个组件的上、中、下三部分的材料是不一样的。实际情况确实如此，最上面的的小环是前法兰，锻件材质；中间颜色暗一些的是导向器，铸件材质，熔模铸造而来，壁厚上带有空心结构；最下面的部分是后法兰，锻件。同样从颜色可以判断虽然前后法兰都是锻件，但是两者材质是不一样的。因为知识产权问题，具体材料就不写出来了；如果感兴趣，欢迎后台留言。
补充：1）中间导向器的结构实际上有不同设计。图示这种设计比较巧妙，只是对熔模铸造技术提出更高的要求。
2）这个零件实际上不只是电子束焊接，还有氩弧焊、钎焊工艺。可以想一想，焊接变形、尺寸控制、这么多热加工工序，工艺难度还是非常高的！
压气机机匣
图片来源：Compressor Case – Legacy Wide Body Commercial Aircraft – Senior Aerospace Ketema (saketema.com)
钛合金材质，直径1.6米。可以从图片上的颜色看出来，该组件是由两个零件对起来，中间一道电子束焊缝，然后机加出光面。
这个零件虽然尺寸较大，但是焊接难度不高，控制好轴向收缩、两个子件的同心度，焊接前按客户要求清洗干净。这个组件的难点在机加。
燃烧室机匣
图片来源：
LEAP Engines – CFM International Jet Engines CFM International (cfmaeroengines.com)
图中红色箭头所指的就是电子束焊接的焊缝，大家一眼就可以看出一个特点，就是焊缝区域的厚度比旁边的材料要厚很多。
该组件是由3个子件构成。最里边是一个小环，最外面一个大环，中间是气体出口导向器，图中蓝色的就是从压气机出来的一部分空气，进入燃烧室点火助燃。
该组件的制造难点是两道电子束焊缝，尺寸控制难度较大；当然，其中的子件出口导向器的制造难度也是非常大的，需要多种非传统加工工艺。材料选择上看，虽然都是镍基高温合金，但是具体牌号国内外是不一样的，这在公开的文献中都能查到。
补充：该设计结构因为制造难度较高，后续已经进行改版升级了。
压气机鼓筒轴
图片只是示意图，给大家有一个直观的感受。
从图中看，鼓筒轴是一段一段分体加工后再叠起来的。装配或者组合方法最早期的是螺栓固定，但是很明显需要专门的定位结构，外加上螺栓螺母，整体结构非常重。后来改成了电子束焊接，完美解决了重量问题，但是由于电子束焊接的焊缝是铸态结构，性能无法满足服役要求，尤其是高压压气机部分，极大限制了发动机的性能。现代先进的航空发动机使用的是惯性摩擦焊接技术，焊缝是锻造组织，性能非常好。
其它典型零件
导向叶片组件，如图
还有风扇框架、扩压器、轴承座支撑组件、齿轮等。
