[發明專利]一種5米直徑筒段法蘭的裝配焊接及形位尺寸控制方法

在審

• 申請號: 201911384329.1
• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN111069856A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 宋建嶺;韓國良;丁吉坤;王惠苗;蒙丹陽;鄭曉燕;范紫龍;田龍;王昆;李楠;劉靜;馬康;趙英杰;劉琦輝
• 申請（專利權）人: 天津航天長征火箭制造有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K31/00;B23K31/02;B23K37/053
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 耿樹志

1.一種5米直徑筒段法蘭的裝配焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：包括在形成封閉的貯箱之前，先在需要焊接法蘭的單個目標筒段進行機械開孔并焊接法蘭的步驟。

2.根據權利要求1所述的5米直徑筒段法蘭的裝配焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：在需要焊接法蘭的單個目標筒段進行機械開孔的方法為：將筒段放置在平臺上，呈平躺姿態，使用內撐裝置將筒段撐圓，使用銑刀在筒段外側的指定位置開孔；

優選的，開孔時，采用先在指定位置開設比目標孔徑小一定長度范圍的孔，再逐步向外擴大銑切直徑，直至達到目標開孔直徑為止的方法。

3.根據權利要求2所述的5米直徑筒段法蘭的裝配焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：內撐裝置為5M級貯箱封箱環縫內撐裝置；

和/或，使用內撐裝置將筒段撐圓的標準為將筒段內側撐緊，保證筒段外側整圈圓度在0.2mm以內。

4.根據權利要求1至3任意一項所述的5米直徑筒段法蘭的裝配焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：焊接法蘭的方法包括以下步驟：

1)將經開孔的筒段豎直吊裝至托架上，使開孔處朝正下方并在開孔處裝配法蘭，使用工裝固定筒段和法蘭焊接區；

2)采用分段定位進行直流定位焊接后，再采用對稱分布搭接量的方式進行打底焊接和蓋面焊接；

3)對焊縫采用敲擊校形的方法釋放殘余應力，恢復產品型面。

5.根據權利要求4所述的5米直徑筒段法蘭的裝配焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：步驟1)中，筒段與法蘭焊接區過盈配合裝配，且對合處整圈無間隙，錯縫在0.2mm以內。

6.根據權利要求4所述的5米直徑筒段法蘭的裝配焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：步驟1)中，固定筒段和法蘭焊接區的工裝包括筒段壓緊梁及安裝在筒段壓緊梁上若干筒段壓緊桿，若干筒段壓緊桿沿法蘭焊接區外圍一圈間隔分布，且它們末端貼合有筒段壓緊盤；筒段壓緊盤呈環形，為一個整體，位于法蘭焊接區的外圍，且筒段壓緊盤下端與筒段內表面緊貼；所述筒段壓緊梁可拆卸的固定在托架上；

和/或，步驟1)中，托架上設有用于焊接過程中焊漏形成的環形懸空槽。

7.根據權利要求4所述的5米直徑筒段法蘭的裝配焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：步驟2)中，采用分段定位進行直流定位焊接的方法為：焊槍分別旋轉至120°和240°兩個位置，進行直流定位焊接，每段焊接長度約40-50mm，對整圈對合處進行定位。

8.根據權利要求4所述的5米直徑筒段法蘭的裝配焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：步驟2)中，采用對稱分布搭接量的方式進行打底焊接和蓋面焊接的方法為：打底焊接從0°起弧，焊接一圈后，搭接至20°-90°范圍；蓋面焊接從180°起弧，焊接一圈后，搭接至200°-270°范圍，有效控制熱輸入的分布，減小焊接變形。

9.根據權利要求4所述的5米直徑筒段法蘭的裝配焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：步驟3)中，對焊縫采用敲擊校形的方法釋放殘余應力的方法為：加熱焊縫區，擠壓變形凸起區，托頂焊縫正面，敲擊焊縫背部，刮除焊縫硬化層，整圈逐步敲擊校形，直至焊縫周邊的變形凸起回收；

優選的，加熱焊縫區的溫度需控制在60-100℃。

10.根據權利要求1所述的5米直徑筒段法蘭的裝配焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：形成封閉的貯箱的方法包括以下步驟：

(1)將第一個箱底和第一個筒段對合焊接；

(2)將第一個筒段與第二個筒段對合焊接，以此類推，直至將所有筒段對合焊接完畢；

(3)將另一個箱底與最后一個筒段對合焊接，形成封閉的貯箱。