[發明專利]一種焊接工裝及焊接方法

有效

• 申請號: 201911424469.7
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111037204B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 丁永宏;王維新;張軍;賀春影;肖麗;錢春雨
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天紅陽機電有限公司
• 主分類號: B23K37/053
• 分類號: B23K37/053;B23K31/02
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 詹守琴

本發明公開了一種焊接工裝，包括定位組件、內支撐組件和外約束組件；其中，所述定位組件包括定位軸以及同軸固定在所述定位軸上的多個定位盤，所述多個定位盤用于固定所述多個端框；所述外約束組件包括多個外卡環，所述多個外卡環用于卡接所述端框與所述蒙皮的接縫部位，所述外卡環上設置有用于將所述接縫部位露出的點焊槽；所述內支撐組件包括內支撐盤和內支撐環；所述內支撐環可拆卸，用于對所述金屬殼體最后端接縫部位進行內支撐；所述內支撐盤用于在所述金屬殼體內對接縫部位進行支撐。利用該工裝可連續對接縫部位進行焊接，而無需像現有技術采用多套焊接工裝多次焊接，且可拆卸的外卡環和內支撐環使焊接后的金屬殼體拆裝方便，顯著提高焊接效率。

技術領域

本發明涉及金屬焊接技術領域，尤其涉及一種焊接工裝及焊接方法。

背景技術

隨著航天器裝備的發展，型號研制呈現高效、高質量及低成本制造的發展特點，裝備迭代額周期大大加快，型號中艙段殼體主要采用鋁合金殼體+防隔熱層的結構形式，為內部安裝件提供填裝空間、承載和熱防護作用。在實踐中，鋁合金殼體一般由4種端框+3種蒙皮共7項零件組裝焊接成形，共6條環向焊縫，焊縫長度達12.9m，焊縫數量和焊縫長度均為同類產品之最。產品要求焊縫滿足QJ2698A-2011中I級標準。隨著焊縫數量的增多、焊縫長度的加長，焊接變形呈現增大的趨勢，控制難度將增大。

現有技術中，對同類產品采用簡易的單獨焊接工裝，由小端向大端依次逐段分三次焊接，即先利用現有工裝焊接第一端框、第一蒙皮、中框I，經校形、加工中框I端面后再利用工裝焊接第二蒙皮、第三端框，經校形、加工第三端框端面、對接面和對接孔后再焊接第三蒙皮、第四端框。由于工裝的限制，現有焊接金屬殼體的效率低。

發明內容

本申請實施例通過提供一種焊接工裝及焊接方法，解決了現有焊接金屬殼體效率低的技術問題。

一方面，本申請通過本申請的一實施例提供如下技術方案：

一種焊接工裝，用于焊接金屬殼體，所述金屬殼體包括多個端框和多個蒙皮，所述工裝包括定位組件、內支撐組件和外約束組件；其中，

所述定位組件包括定位軸以及同軸固定在所述定位軸上的多個定位盤，所述多個定位盤用于固定所述多個端框；

所述外約束組件包括多個外卡環，所述多個外卡環用于卡接所述端框與所述蒙皮的接縫部位，所述外卡環上設置有用于將所述接縫部位露出的點焊槽；

所述內支撐組件包括內支撐盤和內支撐環；所述內支撐環可拆卸，用于對所述金屬殼體最后端接縫部位進行內支撐；所述內支撐盤用于在所述金屬殼體內對接縫部位進行支撐。

可選的，所述內支撐環包括多個弧形結構，相鄰所述弧形結構之間可拆卸活動連接形成圓環；所述多個弧形結構中的相鄰兩個相鄰弧形結構之間通過伸縮桿連接，所述伸縮桿上設置有調節螺母，所述調節螺母用于調節伸縮桿的長度，以改變所述內支撐環的圓度。

可選的，所述內支撐環上還設置有定位結構，所述定位結構用于頂住所述金屬殼體最后端的端框前表面，對所述金屬殼體最后端的端框的接縫部位進行徑向定位。

可選的，所述點焊槽包括多個矩形槽，所述多個矩形槽在所述外卡環上均勻間隔分布。

可選的，所述內支撐盤滑動套接在所述定位軸上，且所述內支撐盤上固定連接有可在所述定位軸內部沿軸向方向運動的拉桿，所述拉桿可帶動所述內支撐盤沿軸向方向運動。

可選的，所述多個定位盤包括位于所述金屬殼體前端的前端定位盤、位于所述金屬殼體中間的中端定位盤和位于所述金屬殼體后端的后端定位盤，所述前端定位盤和所述后端定位盤上都設置有象限線。

另一方面，本申請通過本申請的另一實施例還提供一種焊接方法，用于焊接金屬殼體，所述金屬殼體包括多個端框和多個蒙皮，所述方法包括：