[發(fā)明專利]一種焊接工裝及焊接方法

有效

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• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111037204B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)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(quán)）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(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 詹守琴

本發(fā)明公開了一種焊接工裝，包括定位組件、內(nèi)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(huán)，所述多個外卡環(huán)用于卡接所述端框與所述蒙皮的接縫部位，所述外卡環(huán)上設置有用于將所述接縫部位露出的點焊槽；所述內(nèi)支撐組件包括內(nèi)支撐盤和內(nèi)支撐環(huán)；所述內(nèi)支撐環(huán)可拆卸，用于對所述金屬殼體最后端接縫部位進行內(nèi)支撐；所述內(nèi)支撐盤用于在所述金屬殼體內(nèi)對接縫部位進行支撐。利用該工裝可連續(xù)對接縫部位進行焊接，而無需像現(xiàn)有技術(shù)采用多套焊接工裝多次焊接，且可拆卸的外卡環(huán)和內(nèi)支撐環(huán)使焊接后的金屬殼體拆裝方便，顯著提高焊接效率。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及金屬焊接技術(shù)領域，尤其涉及一種焊接工裝及焊接方法。

背景技術(shù)

隨著航天器裝備的發(fā)展，型號研制呈現(xiàn)高效、高質(zhì)量及低成本制造的發(fā)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(jié)構(gòu)形式，為內(nèi)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(huán)向焊縫，焊縫長度達12.9m，焊縫數(shù)量和焊縫長度均為同類產(chǎn)品之最。產(chǎn)品要求焊縫滿足QJ2698A-2011中I級標準。隨著焊縫數(shù)量的增多、焊縫長度的加長，焊接變形呈現(xiàn)增大的趨勢，控制難度將增大。

現(xiàn)有技術(shù)中，對同類產(chǎn)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(xiàn)有工裝焊接第一端框、第一蒙皮、中框I，經(jīng)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(jīng)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(xiàn)有焊接金屬殼體的效率低。

發(fā)明內(nèi)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(xiàn)有焊接金屬殼體效率低的技術(shù)問題。

一方面，本申請通過本申請的一實施例提供如下技術(shù)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(nèi)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(huán)，所述多個外卡環(huán)用于卡接所述端框與所述蒙皮的接縫部位，所述外卡環(huán)上設置有用于將所述接縫部位露出的點焊槽；

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

可選的，所述內(nèi)支撐環(huán)包括多個弧形結(jié)構(gòu)，相鄰所述弧形結(jié)構(gòu)之間可拆卸活動連接形成圓環(huán)；所述多個弧形結(jié)構(gòu)中的相鄰兩個相鄰弧形結(jié)構(gòu)之間通過伸縮桿連接，所述伸縮桿上設置有調(diào)節(jié)螺母，所述調(diào)節(jié)螺母用于調(diào)節(jié)伸縮桿的長度，以改變所述內(nèi)支撐環(huán)的圓度。

可選的，所述內(nèi)支撐環(huán)上還設置有定位結(jié)構(gòu)，所述定位結(jié)構(gòu)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(huán)上均勻間隔分布。

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