本发明涉及一种将叶片摩擦焊接到涡轮机转子的方法，更具体地，涉及一种将叶片轨道摩擦焊接到涡轮机转子盘的方法，以形成用于涡轮机的带叶片的盘。
背景技术：
1、气候变化是世界各地许多立法和监管机构关注的主要问题。事实上，各国已经采取、采取或将要采取各种碳排放限制措施。特别是，一项雄心勃勃的标准既适用于新型飞行器，也适用于那些需要实施技术方案以使其符合现行法规的流通中的飞行器。几年来，民航一直在动员，为应对气候变化做出贡献。
2、技术研究工作已经使得能够非常显著地改善飞行器的环境性能。申请人在设计和开发的所有阶段都考虑了影响因素，以获得能耗更低、更尊重环境、在民用航空中的集成和使用具有适中的环境影响的航空部件和产品，从而提高飞行器的能源效率。
3、因此，申请人一直致力于通过使用方法和利用良性开发和制造过程来减少飞行器对气候的负面影响，并尽可能减少温室气体排放，以减少其活动的环境足迹。
4、这项持续的研究和开发工作涉及新一代飞行器发动机、特别是通过使用的材料和轻型机载设备来减轻飞行器重量，以及对电气技术的使用进行开发以确保推进，以及对技术进步的重要补充，航空生物燃料。
5、为此，本发明是旨在非常显著提高飞行器性能的技术研究的结果，并且在这个意义上有助于减少飞行器的环境影响。
6、在这种情况下，本发明涉及一种轨道摩擦焊接工艺，用于生产涡轮机压缩机的带叶片的盘(通常称为“叶盘(blisk)”)或带叶片的鼓(通常也称为“叶鼓(blum)”)。
7、轨道摩擦焊接是一种焊接工艺，在该工艺中，待组装的部件在力的作用下发生接触，并通过通常由偏心限定的圆形运动进行焊接，并伴随着均匀的切向速度，从而在两个部件之间的焊接接合部处产生摩擦和均匀的加热。
8、还已知使用线性摩擦焊接，这是一种焊接工艺，在该焊接工艺中，通过待焊接的界面的来回运动产生必要的热量。然而，轨道摩擦焊接相比线性摩擦有几个优点，例如，由于圆形摩擦运动，两个界面之间的相对运动是连续的，这提供了更好的热均匀性。这与线性运动不同，在线性运动中，两个部件的相对速度在每半个振荡周期变为零。此外，轨道焊接的循环时间(约2分钟)显著低于线性摩擦焊接的循环时间(约5分钟)。
9、公开的专利文献ep 2 535 516 a1公开了一种用于将叶片轨道摩擦焊接到涡轮机转子上的方法，其中，一旦达到所需的材料消耗，轨道运动就停止在参考位置，并且锻造力施加在抵靠转子的叶片上，以完成焊接。
10、然而，该文献公开的轨道型焊接工艺还有改进的空间。事实上，这可能需要更好地控制焊接参数，以避免结构缺陷并改善焊接接合部处的材料健康状况，以及提高叶片相对于转子盘的定位精度。
技术实现思路
1、技术问题
2、本发明旨在解决现有技术所带来的问题中的至少一个问题。更确切地说，本发明旨在提出一种简单的解决方案，使得能够实现叶片和转子盘的短柱之间的焊接，该焊接是可靠的并且没有结构缺陷。
3、技术解决方案
4、本发明的主题是一种将叶片轨道摩擦焊接到涡轮机转子盘上的短柱的方法，该方法包括以下连续阶段：
5、-在施加法向摩擦力的情况下使叶片抵靠短柱摩擦；
6、-在施加法向锻造力的情况下将叶片抵靠短柱锻造；
7、其中，法向锻造力大于法向摩擦力并且法向锻造力在整个锻造阶段基本恒定。
8、有利地，该方法包括通过接收恒定力施加指令的致动器施加法向锻造力。优选地，致动器属于实施轨道焊接的机器。
9、根据本发明的有利实施例，摩擦阶段包括具有第一法向摩擦力的接触阶段，随后是材料消耗阶段，材料消耗阶段具有大于第一法向摩擦力的第二法向摩擦力。
10、根据本发明的有利实施例，在整个接触阶段，第一法向摩擦力恒定，公差为±10％，和/或在整个材料消耗阶段，第二法向摩擦力恒定，公差为±10％。
11、根据本发明的有利实施例，材料消耗在材料消耗阶段之前开始。
12、根据本发明的有利实施例，材料消耗阶段在达到等于至少0.1mm的第一材料消耗时开始。
13、根据本发明的有利实施例，锻造阶段的持续时间大于摩擦阶段的持续时间。
14、根据本发明的有利实施例，接触阶段持续材料消耗阶段的两倍长。
15、根据本发明的有利实施例，第二法向摩擦力对应于第一法向摩擦力的至少1.5倍。
16、根据本发明的有利实施例，法向锻造力比第二法向摩擦力高至少50％。
17、根据本发明的有利实施例，材料消耗阶段包括材料消耗速度，该材料消耗速度在施加第二法向摩擦力的整个持续时间内保持恒定。
18、根据本发明的有利实施例，材料消耗速度在2mm/s至20mm/s之间。
19、根据本发明的有利实施例，材料消耗阶段持续最多2秒。
20、根据本发明的有利实施例，摩擦阶段包括通过轨道运动对叶片施加振荡，所述振荡相对于短柱是偏心的。
21、根据本发明的有利实施例，在整个锻造阶段，法向锻造力是恒定的，公差为±10％。
22、本发明还涉及一种制造用于涡轮机的带叶片的盘的方法，所述涡轮机包括多个叶片，所述叶片中的每一个被焊接到转子盘上的短柱，其中，叶片与短柱的焊接是根据本发明的焊接方法进行的轨道摩擦焊接。
23、本发明的措施的优点在于，焊接过程确保更好地控制焊接参数，从而优化材料消耗并确保应力在接合部处更均匀地分布。这降低了焊接接合部中存在冶金缺陷的风险，冶金缺陷可能导致所述接合部的开裂或变形。
24、此外，本发明的焊接方法使得能够在轨道焊接结束之后控制焊接接合部的最大厚度，从而使得能够获得叶片和短柱之间的焊接平面的更精确的径向高度。
25、应当理解，以下实施例的每个细节可以与其他实施例的每个其他细节相结合。
1.一种用于将叶片轨道摩擦焊接到涡轮机转子盘上的短柱的方法，包括以下连续阶段：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述摩擦阶段(22，24)包括具有第一法向摩擦力(f1)的接触阶段(22)，随后是材料消耗阶段(24)，所述材料消耗阶段具有比所述第一法向摩擦力(f1)大的第二法向摩擦力(f2)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一法向摩擦力(f1)在整个接触阶段(22)恒定，公差为±10％，和/或所述第二法向摩擦力(f2)在整个材料消耗阶段(24)恒定，公差为±10％。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，材料消耗在所述材料消耗阶段(24)之前开始。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述材料消耗阶段(24)在达到等于至少0.1mm的第一材料消耗(c1)时开始。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述锻造阶段(26)的持续时间(t3)大于所述摩擦阶段的持续时间(t1，t2)。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其中，所述接触阶段(22)持续所述材料消耗阶段(24)的两倍长。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其中，所述第二法向摩擦力(f2)对应于所述第一法向摩擦力(f1)的至少1.5倍。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法，其中，所述法向锻造力(f3)比所述第二法向摩擦力(f2)高至少50％。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的方法，其中，所述材料消耗阶段(24)包括材料消耗速度，所述材料消耗速度在施加所述第二法向摩擦力(f2)的整个持续时间(t2)内保持恒定。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述材料消耗速度在2mm/s至20mm/s之间。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的方法，其中，所述材料消耗阶段(24)持续至多2秒。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述摩擦阶段(22，24)包括通过轨道运动(14)将振荡施加到所述叶片(4)，所述振荡(14)相对于所述短柱(6)偏心。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述法向锻造力(f3)在整个锻造阶段(26)是恒定的，公差为±10％。
15.一种用于制造涡轮机的带叶片的盘的方法，所述涡轮机包括多个叶片(4)，所述叶片(4)中的每一个被焊接到转子盘(2)上的短柱(6)，其特征在于，所述叶片(4)与所述短柱(6)的焊接是根据权利要求1至14中任一项所述的焊接方法进行的轨道摩擦焊接。
