CN103586639A - 一种带喷嘴的焊接结构燃油总管加工方法 - Google Patents

一种带喷嘴的焊接结构燃油总管加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种带喷嘴的焊接结构燃油总管加工方法，包括焊接步骤、热处理步骤、镗加工步骤；每个喷嘴壳体和管子在小段焊接夹具的中间弧度加大部位进行装配定位焊，焊后形成15组喷嘴组件，每组在该部位校正；按总图位置每两组喷嘴组件在焊接夹具的中间弧度加大部位进行装配定位焊，焊后在原焊接夹具上进行校正；在形成总管半环的过程中，每道焊缝都在焊接夹具的中间弧度加大部位进行装配定位焊，焊后在原焊接夹具上进行校正；最后两半环在原焊接夹具上进行定位焊，焊后校正；本发明的优点是：焊接变形情况明显得以改善，尺寸精度合格，并顺利通过长试考核；质量稳定，在发动机试车过程中无断裂故障出现。

Description

一种带喷嘴的焊接结构燃油总管加工方法
技术领域
本发明涉及焊接领域，具体说是一种带喷嘴的焊接结构燃油总管加工方法。
背景技术
某航空发动机工作燃油总管主要为喷嘴壳体和管子组成的环形焊接结构，如图1所示。该零件由15个喷嘴壳体1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15(其中6个带有安装销，分别是2、5、8、9、12、15)与Φ8和Φ15的管子氩弧焊焊接而成，同时还焊有主、副进油管，焊缝多达65条。该总管图纸要求15个喷嘴壳体及6个安装销的位置度不大于0.5。研制初期的工艺路线采用喷嘴壳体和管子一次装配焊接成总管圈，经热处理、校正后镗加工6个安装销。由于焊接变形引起的直径D变小，喷嘴壳体位置超差以及较大的残余应力，在发动机试车过程中出现过断裂故障。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种带喷嘴的焊接结构燃油总管加工方法，包括焊接顺序、焊接余量、焊接参数、热处理定形工艺、镗加工工艺等，实现降低焊接变形的影响，提高尺寸精度，提高零件使用寿命。本发明重新制定了焊接工艺路线，安排了合理的焊接顺序，由原来在整体焊接夹具上一次装配15个喷嘴和管子完成总管圈焊接，调整为一个喷嘴壳体先与管子焊接，再依次组成总管圈。
本发明优化了焊接参数，增加了热处理定形夹具，并调整了镗加工安装定位基准。经过实际生产验证后，焊接变形情况明显得以改善，尺寸精度合格，并顺利通过长试考核；质量稳定，无类似故障出现。具体技术方案如下：
一种带喷嘴的焊接结构燃油总管加工方法，包括焊接步骤、热处理步骤、镗加工步骤；
所述焊接步骤为：每个喷嘴壳体和管子在小段焊接夹具的中间弧度加大部位进行装配定位焊，焊后形成15组喷嘴组件，每组在该部位校正；按总图位置每两组喷嘴组件在焊接夹具的中间弧度加大部位进行装配定位焊，焊后在原焊接夹具上进行校正；在形成总管半环的过程中，每道焊缝都在焊接夹具的中间弧度加大部位进行装配定位焊，焊后在原焊接夹具上进行校正；最后两半环在原焊接夹具上进行定位焊，焊后校正；
所述热处理步骤为：采用定形夹具对所述带喷嘴的焊接结构燃油总管进行热处理；
所述镗加工步骤为：以2、8、12号喷嘴壳体端面为基准垫平，使其它喷嘴壳体端面与夹具底座均有间隙，然后通过垫入适应的垫片支撑，再压紧喷嘴壳体另一端面使整个总管固定，然后依次镗加工6个安装销。
所述定形夹具包括底座、销子、压板、插销和楔子，所述底座固定有销子，总管上的喷嘴壳体插在销子上，插销插入喷嘴壳体，压板压紧总管上的喷嘴壳体，楔子插入楔子孔压紧压板。
本发明的优点是：焊接变形情况明显得以改善，尺寸精度合格，并顺利通过长试考核；质量稳定，在发动机试车过程中无断裂故障出现。
附图说明
图1-1为带喷嘴的焊接结构燃油总管结构示意图；
图1-2为图1的右视图；
图2-1-1为3、4、6、7、10、11、13、14段喷嘴壳体与管子焊接示意图；
图2-1-2为图2-1-1的A-A向视图;
图2-2-1为2、5、8、12、15段喷嘴壳体与管子焊接示意图；
图2-2-2为图2-2-1的B-B向视图；
图3-1为两组喷嘴与管子焊接示意图；
图3-2为图3-1的C-C向视图；
图4为7段（8段）喷嘴与管子焊接示意图；
图5为焊接形成总管示意图；
图6为形成总管半环用小段焊接夹具示意图；
图7为总管热定形夹具示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本发明，如图1-1至图6所示，该零件由15个喷嘴壳体1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15(其中6个带有安装销，分别是2、5、8、9、12、15)与Φ8和Φ15的管子氩弧焊焊接而成，同时还焊有主、副进油管，焊缝多达65条。该总管图纸要求15个喷嘴壳体及6个安装销的位置度不大于0.5。研制初期的工艺路线采用喷嘴壳体和管子一次装配焊接成总管圈，经热处理、校正后镗加工6个安装销。由于焊接变形引起的直径D变小，喷嘴壳体位置超差以及较大的残余应力，在发动机试车过程中出现过断裂故障。
为解决上述技术问题，本发明提供一种带喷嘴的焊接结构燃油总管加工方法，包括焊接顺序、焊接余量、焊接参数、热处理定形工艺、镗加工工艺等，实现降低焊接变形的影响，提高尺寸精度，提高零件使用寿命。本发明重新制定了焊接工艺路线，安排了合理的焊接顺序，由原来在整体焊接夹具上一次装配15个喷嘴和管子完成总管圈焊接，调整为一个喷嘴壳体先与管子焊接，再依次组成总管圈。
设计了小段焊接用预留收缩量的焊接夹具如图6所示，优化焊接参数，增加了热处理定形夹具，并调整了镗加工安装定位基准。经过实际生产验证后，焊接变形情况明显得以改善，尺寸精度合格，并顺利通过长试考核；质量稳定，无类似故障出现。具体技术方案如下：
一种带喷嘴的焊接结构燃油总管加工方法，包括焊接步骤、热处理步骤、镗加工步骤；
所述焊接步骤为：每个喷嘴壳体和管子在小段焊接夹具的中间弧度加大部位进行装配定位焊，焊后形成15组喷嘴组件，每组在该部位校正；按总图位置每两组喷嘴组件在焊接夹具的中间弧度加大部位进行装配定位焊，焊后在原焊接夹具上进行校正；在形成总管半环的过程中，每道焊缝都在焊接夹具的中间弧度加大部位，（图6中24°2’处）进行装配定位焊，焊后在原焊接夹具上进行校正；最后两半环在原焊接夹具上进行定位焊，焊后校正；焊接参数见表1
表1
Figure BDA0000411496970000041
所述热处理步骤为：采用定形夹具对所述带喷嘴的焊接结构燃油总管进行热处理；
所述镗加工步骤为：以2、8、12号喷嘴壳体端面为基准垫平，使其它喷嘴壳体端面与夹具底座均有间隙，然后通过垫入适应的垫片支撑，再压紧喷嘴壳体另一端面使整个总管固定，然后依次镗加工6个安装销。
所述定形夹具如图7所示，包括底座21、销子22、压板24、插销25和楔子26，所述底座21固定有销子22，总管上的喷嘴壳体23插在销子22上，插销25插入喷嘴壳体23，压板24压紧总管上的喷嘴壳体23，楔子26插入楔子孔压紧压板24。将装在夹具上的总管与夹具一起进行热处理消除应力并控制尺寸、位置。

Claims (2)

1.一种带喷嘴的焊接结构燃油总管加工方法，其特征在于：包括焊接步骤、热处理步骤、镗加工步骤；
所述焊接步骤为：每个喷嘴壳体和管子在小段焊接夹具的中间弧度加大部位进行装配定位焊，焊后形成15组喷嘴组件，每组在该部位校正；按总图位置每两组喷嘴组件在焊接夹具的中间弧度加大部位进行装配定位焊，焊后在原焊接夹具上进行校正；在形成总管半环的过程中，每道焊缝都在焊接夹具的中间弧度加大部位进行装配定位焊，焊后在原焊接夹具上进行校正；最后两半环在原焊接夹具上进行定位焊，焊后校正；
所述热处理步骤为：采用定形夹具对所述带喷嘴的焊接结构燃油总管进行热处理；
所述镗加工步骤为：以2、8、12号喷嘴壳体端面为基准垫平，使其它喷嘴壳体端面与夹具底座均有间隙，然后通过垫入适应的垫片支撑，再压紧喷嘴壳体另一端面使整个总管固定，然后依次镗加工6个安装销。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述定形夹具包括底座、销子、压板、插销和楔子，所述底座固定有销子，总管上的喷嘴壳体插在销子上，插销插入喷嘴壳体，压板压紧总管上的喷嘴壳体，楔子插入楔子孔压紧压板。
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