[發(fā)明專利]中薄壁變直徑鋁合金殼體多級環(huán)焊縫的焊接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310505159.4
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103551717A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳東高;馬志華;王秀玲;王法科;明珠;陳東亮;楊武林;任寶輝;劉紅偉;馬冰;王冬生;張立君;聶砂
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器工業(yè)第五二研究所
• 主分類號: B23K10/02
• 分類號: B23K10/02;B23K33/00;B23K37/04;B23K37/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi);景豐強

1.一種中薄壁變直徑鋁合金殼體多級環(huán)焊縫的焊接方法，其特征在于包括如下步驟：

①焊接接頭設(shè)計：根據(jù)殼體鋁合金壁厚2.0mm～20.0mm進行焊接接頭坡口設(shè)計，確定不開坡口或開小角度坡口；

②一次潔凈：對需要焊接的鋁合金殼體零部件進行酸堿清洗；

③焊縫背保護：采用帶圓弧槽的陶瓷襯塊進行焊縫背保護；

④裝配：首先將陶瓷襯塊分別置于焊接工裝的支撐座，然后將鋁合金殼體零部件在焊接工裝上裝配定位；

⑤二次潔凈：焊前采用干燥壓縮空氣吹拂待焊部位；

⑥采用自動變極性等離子焊機對裝在定位后的鋁合金殼體多級環(huán)焊縫視壁厚確定預(yù)熱或不預(yù)熱；

⑦采用自動變極性等離子焊機對定位后的鋁合金殼體多級環(huán)焊縫進行依次焊接，每一級環(huán)焊縫的開焊時殼體溫度均不能超過110℃；

⑧所有多級焊縫焊接完成后采用自然冷卻方式使殼體溫度降至室溫；

⑨將焊接后的鋁合金殼體從焊接工裝上拆卸下來。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于步驟①所述的焊接接頭設(shè)計如下：

所述的焊接接頭當(dāng)壁厚t1=2.0mm～10mm時，不開坡口；當(dāng)板厚t2=11.0mm～20.0mm時，在殼體外側(cè)開單面V坡口，坡口角度為30°～60°，預(yù)留e=t2-9.0mm鈍邊，環(huán)焊縫裝配間隙0.0mm～1.0mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于步驟③中所述的焊縫背保護陶瓷襯塊，長×寬×厚為25mm×20mm×4mm，長度方向開槽寬3.0mm～4.0mm，深1.5mm～3.0mm。.

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于所述的鋁合金殼體包括依次相互焊接的第一套筒和第二套筒，前述第一套筒內(nèi)徑大于第二套筒內(nèi)徑，前述第一套筒的外端焊接有大法蘭，前述第二套筒的外端焊接有小法蘭；步驟④中所述的焊接工裝

包括

芯軸；

第一定位座，設(shè)于前述的芯軸上并能繞芯軸轉(zhuǎn)動，用于定位大法蘭；

第二定位座，與前述的第一定位座間隔設(shè)置，用于定位小法蘭；

拉桿，橫向地設(shè)于前述的第一定位座和第二定位座之間并將第一定位座和第二定位座連為一體；

大端支撐座，能移動地設(shè)于前述的拉桿上，外端具有與第一套筒相緊貼的第一墊塊；

中端支撐座，能移動地設(shè)于前述的拉桿上，外端具有與第二套筒內(nèi)壁相緊貼的第二墊塊；以及

頂緊塊，能將前述的小法蘭定位于第二定位座上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焊接方法，其特征在于所述的中端支撐座的包括相互間隔設(shè)置的低位支撐部和高位支撐部，并且，前述的低位支撐部和高位支撐部外端均設(shè)有第二墊塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焊接方法，其特征在于所述芯軸的后端具有軸承座，該軸承座內(nèi)設(shè)有軸承，所述第二定位座具有設(shè)于前述軸承座內(nèi)并與軸承轉(zhuǎn)動配合的轉(zhuǎn)動部。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于步驟⑤中所述的二次潔凈采用的干燥空氣濕度小于5%，壓力為0.1～0.3MPa。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于步驟⑥中所述的采用自動變極性等離子焊機對裝在鋁合金殼體多級環(huán)焊縫視壁厚2.0mm～10.0mm時不預(yù)熱，壁厚11.0mm～20.0mm時預(yù)熱50℃～80℃，預(yù)熱區(qū)域為坡口兩側(cè)各10mm范圍。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于步驟⑥所述的預(yù)熱和步驟⑦中所述的焊接采用焊槍不動而鋁合金殼體轉(zhuǎn)動的方式進行。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于步驟⑥所述的預(yù)熱和步驟⑦中所述的焊接時均采用純度為99.999%的純氬為保護氣體。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于步驟⑥所述的焊接采用單面焊雙面成型，而且僅焊接一層一道。