[發明專利]管系桁架焊接及熱處理定位裝置和定位方法

在審

• 申請號: 201711259031.9
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107695602A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 李樹華;王帥來;張旭超;孟慶微;孫紹功;金鑫;喬雷
• 申請（專利權）人: 沈陽航天新光集團有限公司
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04;C21D9/08
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司21100
• 代理人: 姜婷婷

技術領域

本發明涉及一種管系桁架焊接及熱處理定位裝置和定位方法，主要應用于管系桁架焊接及焊后熱處理，用于各零件位置尺寸及管系坐標尺寸的保證，防止零件的變形，即可用于焊接也可以用于熱處理。

背景技術

管系桁架是部分航天運載工具中重要的結構件，承載了所有發動機和彈體的載荷，管系桁架的可靠性直接決定了運載火箭的可靠性，而管系桁架制造質量最為關鍵的為裝配焊接工藝技術，但由于桁架焊縫集中于管系的結構特點，焊接過程中的局部應力應變，不僅直接對焊縫區域產生影響，易產生裂紋，還將對桁架形位尺寸的精度保證及尺寸穩定性產生影響，難于控制，與此同時零件尺寸大，結構復雜，使其對焊接質量提出了更高的要求。

發明內容

本發明針對上述現有技術中存在的問題，提供一種管系桁架焊接及熱處理定位裝置，完成了管系桁架高質量的焊接，避免產生裂紋，保證桁架的尺寸精度及尺寸穩定性。

本發明的另一目的在于提供一種管系桁架焊接及熱處理定位裝置的定位方法。

本發明的技術方案如下：

管系桁架焊接及熱處理定位裝置，包括安裝底板、支撐梁、主梁、支撐梁固定桿及安裝底板固定桿，安裝底板的上方設置支撐梁，安裝底板和支撐梁之間設置主梁，支撐梁的兩端與安裝底板之間分別安裝支撐梁固定桿，安裝底板與主梁之間設置安裝底板固定桿；所述的安裝底板的端頭設置相互垂直的X軸限位塊、Y軸限位塊及底板Z軸限位塊。

所述的安裝底板為十字交叉形，安裝底板上設有限位槽。

所述的限位槽為對稱設置的三角形限位槽。

所述的X軸限位塊、Y軸限位塊及底板Z軸限位塊之間留有限位間隙，所述的底板Z軸限位塊的下方設有墊塊。

所述的支撐梁的兩端上方分別安裝有支撐梁Z軸限位塊。

所述的主梁的兩端通過主梁連接螺栓與安裝底板和支撐梁固定，所述的支撐梁固定桿、安裝底板固定桿采用焊接固定。

本發明的定位方法包括下述步驟：

步驟1，將管系桁架結構中的板類零件放到安裝底板和支撐梁上定位，放置完成后裝配各個管狀結構件，利用底板Z軸限位塊、支撐梁Z軸限位塊、墊塊、螺栓I、螺栓II將板類零件固定，從而整個管系桁架裝配完成；

步驟2，首先進行定位焊接，采用對稱定位方法，每根管只焊接一端，定位焊完成后，對稱實施焊接，另一側保留可伸縮的自由端，待冷卻釋放應力與變形后，焊接未焊的一端，焊接完成后，為減小變形，消除應力，在8h內進行焊接應力消除熱處理，整個過程均在定位裝置上進行。

本發明的積極效果如下：

（1）采用本裝置進行管系桁架結構的焊接，能夠保證管系桁架結構的尺寸精度及尺寸穩定性。

（2）采用單端自由狀態的焊接，避免產生裂紋及焊接應力變形。

（3）焊接與熱處理采用一套工裝，實現一件多用。

（4）整個裝置結構整齊，可實施性強，技術方案簡單、容易制造和使用，制造成本和使用成本低。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

其中：1.安裝底板，2.支撐梁，3.主梁，4.支撐梁固定桿，5.安裝底板固定桿，6.X軸限位塊，7.螺栓I，8.底板Z軸限位塊，9.Y軸限位塊，10.支撐梁Z軸限位塊，11.螺栓II，12.主梁連接螺栓，13.墊塊。

具體實施方式

下面結合附圖來對本發明進行具體說明。

如圖1所示，管系桁架焊接及熱處理定位裝置，包括安裝底板1、支撐梁2、主梁3、支撐梁固定桿4及安裝底板固定桿5，安裝底板1的上方設置支撐梁2，安裝底板1和支撐梁2之間設置主梁3，所述的主梁3的兩端分別通過主梁連接螺栓12進行連接；所述的支撐梁的兩端上方分別通過螺栓II安裝有支撐梁Z軸限位塊10，支撐梁2的兩端與安裝底板1之間分別通過焊接與支撐梁固定桿4連接，安裝底板1與主梁3之間焊接安裝底板固定桿5；所述的安裝底板為十字交叉形，安裝底板上設有對稱設置的三角形限位槽；所述的安裝底板的端頭設置相互垂直的X軸限位塊6、Y軸限位塊9及底板Z軸限位塊8；所述的X軸限位塊6、Y軸限位塊9及底板Z軸限位塊8之間留有限位間隙，所述的底板Z軸限位塊8通過螺栓I與安裝底板連接，底板Z軸限位塊8的下方設有墊塊13。

使用時，將管系桁架結構中的板類零件放到安裝底板和支撐梁上定位，放置完成后裝配各個管狀結構件，利用底板Z軸限位塊、支撐梁Z軸限位塊、墊塊、螺栓I、螺栓II將板類零件固定，從而整個管系桁架裝配完成。