[發(fā)明專利]一種運載火箭貯箱環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接方法

有效

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• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106735845B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 范振昌;林名潤
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天設備制造總廠
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

本發(fā)明公開了一種運載火箭貯箱環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接方法，包括：步驟一、安裝在貯箱內(nèi)安裝撐緊裝置，并處于收縮狀態(tài)；步驟二、在貯箱外部進行外圓定位；步驟三、撐緊裝置伸展，進行貯箱內(nèi)部定位；步驟四、環(huán)縫焊接。

技術領域

本發(fā)明涉及攪拌摩擦焊機床的焊接撐緊技術，具體涉及一種運載火箭貯箱環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接方法。本裝置適用于攪拌摩擦焊焊接機床。

背景技術

我國運載火箭貯箱箱底傳統(tǒng)的焊接制造工藝是采用TIG焊接方法，由于貯箱箱底材料通常選用密度小、比強度高的鋁合金材料，使得產(chǎn)品焊接后存在著大量氣孔、裂紋或類似裂紋等缺陷。為了提高運載火箭產(chǎn)品市場競爭力，要求火箭制造廠不斷提高火箭的質(zhì)量和性能、降低生產(chǎn)制造成本，迫切需求采用新型連接技術。

攪拌摩擦焊是一種新型固相連接技術，焊縫成形性好，無傳統(tǒng)焊接過程中產(chǎn)生的裂紋及氣孔等缺陷，使攪拌摩擦焊技術成為自激光焊接問世以來最引人注目的焊接方法，它的出現(xiàn)使用權(quán)鋁合金等有色金屬的連接技術發(fā)生重大變革。在航天器低溫容器焊接、大型輕合金結(jié)構(gòu)件焊接、航空器蒙皮焊接、鋁擠壓件的焊接、船體和加強件的焊接、高速列車鋁制焊接等方面，攪拌摩擦焊已顯現(xiàn)較大的技術優(yōu)勢。

到目前為止，攪拌摩擦焊已被證明除可實現(xiàn)鋁合金材料、鋁基復合材料的焊接外，其他具有高溫流動塑性的輕金屬合金及非金屬材料亦適合應用攪拌摩擦焊技術。隨著攪拌摩擦焊技術的發(fā)展，人們對攪拌摩擦焊技術的研究越來越多，研究的領域也越來越廣。由于攪拌摩擦焊具有無飛濺、無煙塵，且不需要添加焊絲和保護氣等優(yōu)良特點，是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的新技術。因此，將該技術應用于火箭生產(chǎn)制造是未來的發(fā)展趨勢。為了適應攪拌摩擦焊接技術在火箭上的應用，針對運載火箭貯箱這類半封閉式結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊問題，提出一種火箭貯箱環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接方法，并開發(fā)設計一種運載火箭貯箱環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接撐緊裝置解決這一難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是攪拌摩擦焊災焊接環(huán)縫時難以進行內(nèi)部撐緊；為解決所述問題，本發(fā)明提供一種運載火箭貯箱環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接方法。

一種運載火箭貯箱環(huán)縫攪拌摩擦焊焊接方法，

步驟一、安裝在貯箱內(nèi)安裝撐緊裝置，并處于收縮狀態(tài)；

步驟二、在貯箱外部進行外圓定位；

步驟三、撐緊裝置伸展，進行貯箱內(nèi)部定位；

步驟四、環(huán)縫焊接。

進一步，安裝所述撐緊裝置包括：在安裝板表面沿徑向安裝可伸縮式撐緊機構(gòu)單元，所述可伸縮式撐緊機構(gòu)單元一端固定于安裝板中心，另一端連接于撐緊板，所述可伸縮式撐緊機構(gòu)單元由內(nèi)部氣動馬達驅(qū)動；所述撐緊板遠離可伸縮式撐緊機構(gòu)單元的表面與貯箱內(nèi)表面相匹配。

進一步，所述步驟二包括：將半封閉式球底筒段與兩端開式筒段分別通過攪拌摩擦焊機床的外夾具進行調(diào)整與固定，保證兩筒段焊接邊沿貼合度符合攪拌摩擦焊焊接要求，并以此外夾具作為圓面定位。

進一步，安裝可伸縮式撐緊機構(gòu)單元包括：安裝可以獨立工作的第一主撐緊機構(gòu)伸展和第二主撐緊機構(gòu)；第一主撐緊機構(gòu)伸展與第一撐緊板連接，第二主撐緊機構(gòu)伸展與第二撐緊板連接；第一撐緊板與第二撐緊板通過鍥形滑塊貼合組成撐緊板；所述步驟三包括：第一氣動馬達驅(qū)動第一主撐緊機構(gòu)伸展到位，第二氣動馬達驅(qū)動第二主撐緊機構(gòu)伸展到位。

進一步，所述步驟三還包括：在鍥形滑塊與位于安裝板中心的中心回轉(zhuǎn)軸之間安裝輔助支撐機構(gòu)，通過調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)輔助支撐機構(gòu)的伸縮度。

進一步，所述步驟四包括：在機床攪拌焊接裝置作用下，由電機同步驅(qū)動外夾具使撐緊裝置轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對火箭貯箱環(huán)縫對接焊接；至此，完成此半封閉式球底筒段與兩端開式筒段對接環(huán)縫焊接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點包括：