CN103706987A - 一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位及变形控制方法 - Google Patents

一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位及变形控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位及变形控制方法，属于大型厚壁异径铝合金筒体成角度相贯焊接技术领域；所要解决的技术问题是提供了一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位及变形控制方法，该方法在止动缸筒与铝合金筒体装配过程能准确定位以及控制变形；解决该技术问题采用的技术方案为：生产准备，装配准备，定位工装装配，止动缸筒装配，止动缸筒定位，止动缸筒定位焊，变形控制工装装配，焊接实施，拆除工装，止动缸筒与铝合金筒体组焊完成；本发明可用在厚壁异径铝合金筒体成角度相贯焊接上。

Description

一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位及变形控制方法
技术领域
本发明一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位及变形控制方法，属于大型厚壁异径铝合金筒体成角度相贯焊接技术领域。
背景技术
各种地面设备在科技发展的影响下对机动性、可靠性要求越来越高，地面设备在高速行进及运输过程中，发射筒与载荷体之间的止动控制是生产的关键。地面设备发射筒所采用的筒体均为大型厚壁铝合金筒体，其孔口结构组焊过程中定位、变形控制等本身就是生产中的一大工艺难点。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位及变形控制方法，该方法在止动缸筒与铝合金筒体装配过程能准确定位以及控制变形。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位方法，按以下步骤执行：
第一步：将铝合金筒体轴线水平放置，采用滚轮支撑并调整止动缸筒装配位置位于正上方；
第二步：装配定位工装但不紧固；
第三步：装配止动缸筒与定位工装匹配并用110°样板检测，位置无误后将定位工装紧固；
第四步：采取内、外同时顺序定位焊的方法对铝合金筒体及止动缸筒进行定位焊；
第五步：安装焊接变形控制工装，止动销轴除外；
第六步：测量铝合金筒体内径尺寸，即止动缸筒处筒体圆周并以实测尺寸为基准调整焊接变形控制工装的撑涨度，满足设计圆度要求；
第七步：调整合适后再与止动缸筒配合将止动销轴装配并与焊接变形工装连接紧固；
第八步：工装装配完成后进行正式焊接，焊接顺序仍按定位焊顺序进行。
一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接中的变形控制方法，按以下步骤执行：
第一步：安装焊接变形控制工装；
第二步：测量铝合金筒体内径尺寸，即测量止动缸筒处筒体圆周；
第三步：以铝合金筒体内径实测尺寸为基准调整焊接变形控制工装的撑涨度，使得紧固后筒体满足设计圆度要求；
第四步：调整合适后再与止动缸筒配合将止动销轴装配并与焊接变形工装连接紧固；
第五步：工装装配完成后进行正式焊接，焊接顺序仍按定位焊顺序进行；
第六步：定位工装与变形控制工装中的定位销轴可通用。
所述定位工装的结构为：包括定位块，所述定位块的底面为基准面，所述定位块的一侧设置有圆弧面，所述圆弧面的中心线与底面的夹角为70°，定位块的另一侧设置有调整装置，所述调整装置用于调整定位块的位置，所述定位块的顶面上设置有弧形缺口，所述弧形缺口与圆弧面的弧度均小于180°，所述弧形缺口与圆弧面的中心线重合。
所述变形控制工装的结构为：包括环状的外支撑，所述外支撑内壁的中部设置有环状的加强筋板，所述加强筋板上均匀分布有多个卡管，所述卡管的底部设置有卡槽，卡管通过所述卡槽与加强筋板固定连接，卡管的顶部设置有第二调节螺栓，所述第二调节螺栓上连接有调节螺母，紧贴第二调节螺栓的头部设置有环状的内支撑；
所述外支撑上还对称活动设置有两个顶台，所述顶台靠近内支撑的一端设置有与内支撑接触的螺栓，所述螺栓的结构与第二调节螺栓结构完全相同，顶台的另一端上设置有销轴孔，所述销轴孔内活动设置有第一销轴。
所述调整装置包括两个结构相同的弓形夹，所述弓形夹的结构为：包括主体，所述主体的两端同向设置有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起上设置有将第一凸起的外侧面和内侧面连通的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内穿装有第一调节螺栓；
两个所述第一调节螺栓和定位块之间设置有可在弓形夹内上下移动的挡板。
所述环状的外支撑包括两个结构相同的支撑组件，所述支撑组件端部的加强筋板上通过销轴固定设置有连接螺栓，所述两个支撑组件通过所述连接螺栓与连接螺母构成环状的外支撑。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是；运用本发明中的焊接定位及变形控制方法，可使得5A06铝合金厚壁异径筒体相贯焊接结构具有承载重、锁紧可靠性高等优点，本发明属于重载止动行业先进水平，使得在生产过程中，铝合金筒体与止动缸筒成角度坡口焊接定位精度高、装配效率高、焊接变形小、质量稳定，满足研制及批生产要求。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明中变形控制工装的结构示意图；
图2为本发明中定位工装图。
图3为图2的安装结构示意图。
图4为图2中弓形夹的结构示意图。
图5为本发明中止动缸筒定位焊焊点位置示意图。
图中，1为定位块、2为弓形夹、3为外支撑、4为加强筋板、5为卡管、6第二调节螺栓、7为调节螺母、8为内支撑、9为顶台、10为第一销轴、11为支撑组件、12连接螺栓、13为连接螺母、14为第一调节螺栓、15为弧形缺口、16为圆弧面、17为主体、18为第一凸起、19为第二凸起、20为挡板。
具体实施方式
如图1—图4所示，本发明一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位方法，按以下步骤执行：
第一步：将铝合金筒体轴线水平放置，采用滚轮支撑并调整止动缸筒装配位置位于正上方；
第二步：装配定位工装但不紧固；
第三步：装配止动缸筒与定位工装匹配并用110°样板检测，位置无误后将定位工装紧固；
第四步：采取内、外同时顺序定位焊的方法对铝合金筒体及止动缸筒进行定位焊；
第五步：安装焊接变形控制工装，止动销轴除外；
第六步：测量铝合金筒体内径尺寸，即止动缸筒处筒体圆周并以实测尺寸为基准调整焊接变形控制工装的撑涨度，满足设计圆度要求；
第七步：调整合适后再与止动缸筒配合将止动销轴装配并与焊接变形工装连接紧固；
第八步：工装装配完成后进行正式焊接，焊接顺序仍按定位焊顺序进行。
一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接中的变形控制方法，按以下步骤执行：
第一步：安装焊接变形控制工装；
第二步：测量铝合金筒体内径尺寸，即测量止动缸筒处筒体圆周；
第三步：以铝合金筒体内径实测尺寸为基准调整焊接变形控制工装的撑涨度，使得紧固后筒体满足设计圆度要求；
第四步：调整合适后再与止动缸筒配合将止动销轴装配并与焊接变形工装连接紧固；
第五步：工装装配完成后进行正式焊接，焊接顺序仍按定位焊顺序进行；
第六步：定位工装与变形控制工装中的定位销轴可通用。
所述定位工装的结构为：包括定位块1，所述定位块1的底面为基准面，所述定位块1的一侧设置有圆弧面16，所述圆弧面16的中心线与底面的夹角为70°，定位块1的另一侧设置有调整装置，所述调整装置用于调整定位块1的位置，所述定位块1的顶面上设置有弧形缺口15，所述弧形缺口15与圆弧面16的弧度均小于180°，所述弧形缺口15与圆弧面16的中心线重合。
所述变形控制工装的结构为：包括环状的外支撑3，所述外支撑3内壁的中部设置有环状的加强筋板4，所述加强筋板4上均匀分布有多个卡管5，所述卡管5的底部设置有卡槽，卡管5通过所述卡槽与加强筋板4固定连接，卡管5的顶部设置有第二调节螺栓6，所述第二调节螺栓6上连接有调节螺母7，紧贴第二调节螺栓6的头部设置有环状的内支撑8；
所述外支撑3上还对称活动设置有两个顶台9，所述顶台9靠近内支撑的一端设置有与内支撑8接触的螺栓，所述螺栓的结构与第二调节螺栓6结构完全相同，顶台9的另一端上设置有销轴孔，所述销轴孔内活动设置有第一销轴10。
所述调整装置包括两个结构相同的弓形夹2，所述弓形夹2的结构为：包括主体17，所述主体17的两端同向设置有第一凸起18和第二凸起19，所述第一凸起18上设置有将第一凸起19的外侧面和内侧面连通的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内穿装有第一调节螺栓14；
两个所述第一调节螺栓14和定位块1之间设置有可在弓形夹2内上下移动的挡板20。
所述环状的外支撑3包括两个结构相同的支撑组件11，所述支撑组件11端部的加强筋板4上通过销轴固定设置有连接螺栓12，所述两个支撑组件11通过所述连接螺栓12与连接螺母13构成环状的外支撑3。
本发明对止动缸筒与铝合金筒体定位焊顺序设计工艺为：止动缸筒装配定位后进行定位焊操作，采取内、外同时顺序定位焊，定位焊位置如图5，图5中“N”指内侧，“W”指外侧。

Claims (6)

1.一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位方法，其特征在于，按以下步骤执行：
第一步：将铝合金筒体轴线水平放置，采用滚轮支撑并调整止动缸筒装配位置位于正上方；
第二步：装配定位工装但不紧固；
第三步：装配止动缸筒与定位工装匹配并用110°样板检测，位置无误后将定位工装紧固；
第四步：采取内、外同时顺序定位焊的方法对铝合金筒体及止动缸筒进行定位焊；
第五步：安装焊接变形控制工装，止动销轴除外；
第六步：测量铝合金筒体内径尺寸，即止动缸筒处筒体圆周并以实测尺寸为基准调整焊接变形控制工装的撑涨度，满足设计圆度要求；
第七步：调整合适后再与止动缸筒配合将止动销轴装配并与焊接变形工装连接紧固；
第八步：工装装配完成后进行正式焊接，焊接顺序仍按定位焊顺序进行。
2.一种如权利要求1所述的铝合金厚壁异径筒体相贯焊接中的变形控制方法，其特征在于，按以下步骤执行：
第一步：安装焊接变形控制工装；
第二步：测量铝合金筒体内径尺寸，即测量止动缸筒处筒体圆周；
第三步：以铝合金筒体内径实测尺寸为基准调整焊接变形控制工装的撑涨度，使得紧固后筒体满足设计圆度要求；
第四步：调整合适后再与止动缸筒配合将止动销轴装配并与焊接变形工装连接紧固；
第五步：工装装配完成后进行正式焊接，焊接顺序仍按定位焊顺序进行；
第六步：定位工装与变形控制工装中的定位销轴可通用。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位方法，其特征在于，所述定位工装的结构为：包括定位块（1），所述定位块（1）的底面为基准面，所述定位块（1）的一侧设置有圆弧面（16），所述圆弧面（16）的中心线与底面的夹角为70°，定位块（1）的另一侧设置有调整装置，所述调整装置用于调整定位块（1）的位置，所述定位块（1）的顶面上设置有弧形缺口（15），所述弧形缺口（15）与圆弧面（16）的弧度均小于180°，所述弧形缺口（15）与圆弧面（16）的中心线重合。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位方法，其特征在于，所述变形控制工装的结构为：包括环状的外支撑（3），所述外支撑（3）内壁的中部设置有环状的加强筋板（4），所述加强筋板（4）上均匀分布有多个卡管（5），所述卡管（5）的底部设置有卡槽，卡管（5）通过所述卡槽与加强筋板（4）固定连接，卡管（5）的顶部设置有第二调节螺栓（6），所述第二调节螺栓（6）上连接有调节螺母（7），紧贴第二调节螺栓（6）的头部设置有环状的内支撑（8）；
所述外支撑（3）上还对称活动设置有两个顶台（9），所述顶台（9）靠近内支撑的一端设置有与内支撑（8）接触的螺栓，所述螺栓的结构与第二调节螺栓（6）结构完全相同，顶台（9）的另一端上设置有销轴孔，所述销轴孔内活动设置有第一销轴（10）。
5.根据权利要求3所述的一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位方法，其特征在于，所述调整装置包括两个结构相同的弓形夹（2），所述弓形夹（2）的结构为：包括主体（17），所述主体（17）的两端同向设置有第一凸起（18）和第二凸起（19），所述第一凸起（18）上设置有将第一凸起（19）的外侧面和内侧面连通的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内穿装有第一调节螺栓（14）；
两个所述第一调节螺栓（14）和定位块（1）之间设置有可在弓形夹（2）内上下移动的挡板（20）。
6.根据权利要求4所述的一种铝合金厚壁异径筒体相贯焊接定位方法，其特征在于，所述环状的外支撑（3）包括两个结构相同的支撑组件（11），所述支撑组件（11）端部的加强筋板（4）上通过销轴固定设置有连接螺栓（12），所述两个支撑组件（11）通过所述连接螺栓（12）与连接螺母（13）构成环状的外支撑（3）。
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