CN104439634A - 一种防止环形v槽稳定器焊接变形的装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防止零件焊接变形的装置,具体涉及一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置及其使用方法。本发明的一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,包括支撑压紧结构、移动顶紧结构和通气保护结构;本发明还提供一种利用该装置来防止环形V槽稳定器焊接变形的方法。本发明的目的是提供一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置及其使用方法,在焊接环形V槽稳定器的过程中使用带调节机构的胀胎来控制环形V槽稳定器的焊接变形,解决环形V槽稳定器焊接后变形大无法校正的技术问题,保证环形V槽稳定器的焊接精度,满足航空发动机加力燃烧室扩散器的装配使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止零件焊接变形的装置,具体涉及一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置及其使用方法。
背景技术
环形V槽稳定器是组成航空发动机加力燃烧室单元的一个较主要的部件,其结构如图1所示,主体材料为GH536,环形V槽稳定器上需要焊接12个耳座,其装配在加力扩散器内部,在发动机加力状态,起到加力燃烧室稳定燃烧的作用。环形V槽稳定器原焊接工艺是直接将耳座焊接在环形V槽稳定器上,再经过校正变形,实际上焊接后校正只能使局部变形,而焊接部位已经产生的收缩变形仍然存在,装配中一直存在装配尺寸不到位,需要大量校正工作,强行装配,装配结构精度不能保证,在使用中影响加力燃烧室燃烧效果,存在变形裂纹等安全隐患。12个耳座的焊缝收缩严重,产生的收缩变形使稳定器外壁主体直径向内收缩5~6mm,虽然焊接后经过校正,也只是校正部分变形量,最后耳座安装孔的理论位置实际偏离设计尺寸达到3~4mm,造成装配中尺寸不合格的问题。
为了解决装配中的技术问题,需要发明一种解决环形V槽稳定器焊接变形的方法,提高产品质量,满足发动机装配使用要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置及其使用方法,在焊接环形V槽稳定器的过程中使用带调节机构的胀胎来控制环形V槽稳定器的焊接变形,解决环形V槽稳定器焊接后变形大无法校正的技术问题,保证环形V槽稳定器的焊接精度,满足航空发动机加力燃烧室扩散器的装配使用要求。
本发明的技术方案如下:
一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,包括支撑压紧结构、移动顶紧结构和通气保护结构;所述支撑压紧结构包括底座、立柱、心轴、支撑盘、压盖和压紧螺母,所述心轴固定设置在所述底座中心上,所述立柱固定设置在所述底座周边,所述支撑盘固定设置在所述立柱上,所述压盖中心设置圆孔,所述心轴可以穿入所述圆孔中,所述压紧螺母与所述心轴通过螺纹连接;所述移动顶紧结构包括顶杆和胀胎,所述胀胎由内壁、外壁和底板构成,所述胀胎外形与环形V槽稳定器的内部形状相吻合,所述胀胎设置在所述支撑盘与所述压盖之间,所述顶杆与所述支撑盘通过螺纹连接,所述顶杆可以带动所述胀胎上下移动;所述通气保护结构包括通气管、贮气腔和喷气孔,所述贮气腔为所述内壁、外壁和底板围成的腔体,所述通气管设置在所述外壁下部,所述喷气孔设置在所述外壁与环形V槽稳定器接触的位置上。
所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,其优选方案为,所述胀胎下部设置支板,所述顶杆上部设置挡圈,所述顶杆穿入所述支板中,所述挡圈卡在所述支板上。
所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,其优选方案为,所述喷气孔设置在环形V槽稳定器焊接零件的位置上。
所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,其优选方案为,所述压盖和压紧螺母之间设置开口垫环。
本发明还提供一种防止环形V槽稳定器焊接变形的方法,所述方法包括如下步骤:
1)利用上述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,将环形V槽稳定器放置所述胀胎上,使所述喷气孔对准环形V槽稳定器上待焊接的部位;
2)将所述压盖穿过所述心轴盖在环形V槽稳定器上,拧紧所述压紧螺母;
3)调节所述顶杆,向上移动所述胀胎与环形V槽稳定器贴实;
4)在环形V槽稳定器上按设计图纸要求标出焊接零件的位置线;
5)向所述通气管通入氩气,氩气进入所述贮气腔,通过所述喷气孔向环形V槽稳定器喷出氩气;
6)通氩气2~5分钟后将零件与环形V槽稳定器进行氩弧焊接;
7)焊接完成后继续通氩气2~5分钟至焊接部位冷却;
8)再次调节所述顶杆,向下移动所述胀胎,卸下所述压盖,取下环形V槽稳定器。
所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的方法,其氩弧焊接工艺参数为:焊丝材料为HGH536,规格为1.2~1.6mm,焊枪氩气流量为6~8L/min,所述装置保护氩气流量为4~6L/min,焊接电流为30~50A,电弧电压为8~12V。
本发明的有益效果如下:
1、本发明采用可调节顶杆上、下移动整体结构的胀胎,沿圆周全封闭控制外部零件的焊接变形,在焊接夹具上还是首次应用,解决了环形V槽稳定器焊接后变形大无法校正的技术问题。
2、本发明在焊接零件的过程中胀紧焊接部位,并通过氩气保护焊缝背面,焊接过程中热状态下强制制止焊接缝收缩变形,而且防止焊接部位氧化,冷却后固化焊接部位尺寸,取下环形V槽稳定器后尺寸几乎不会产生变化,满足设计要求,解决了环形V槽稳定器在航空发动机单元体装配中的技术问题。
3、本发明选择合理的焊接参数,使零件焊接时焊缝收缩变形被阻止,焊缝冷却后环形V槽稳定器焊接结构尺寸满足设计要求,避免了焊接后的大量校正工作,解决了环形V槽稳定器在航空发动机单元体装配结构中的超差问题,消除了发动机使用中的质量隐患。
附图说明
图1为带有耳座的环形V槽稳定器的剖视图;
图2为防止环形V槽稳定器焊接变形的装置结构示意图;
图3为环形V槽稳定器安装到防止环形V槽稳定器焊接变形的装置上的示意图。
具体实施方式
如图2所示,一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,包括支撑压紧结构、移动顶紧结构和通气保护结构;所述支撑压紧结构包括底座3、立柱5、心轴4、支撑盘6、压盖7和压紧螺母8,所述心轴4固定设置在所述底座3中心上,所述立柱5固定设置在所述底座3周边,所述支撑盘6固定设置在所述立柱5上,所述压盖7中心设置圆孔,所述心轴4可以穿入所述圆孔中,所述压紧螺母8与所述心轴4通过螺纹连接,所述压盖7和压紧螺母8之间设置开口垫环9;所述移动顶紧结构包括顶杆10和胀胎,所述胀胎由内壁12、外壁11和底板13构成,所述胀胎外形与环形V槽稳定器的内部形状相吻合,所述胀胎设置在所述支撑盘6与所述压盖7之间,所述顶杆10与所述支撑盘6通过螺纹连接,所述胀胎下部设置支板14,所述顶杆10上部设置挡圈15,所述顶杆10穿入所述支板14中,所述挡圈15卡在所述支板14上,所述顶杆10可以带动所述胀胎上下移动;所述通气保护结构包括通气管16、贮气腔17和喷气孔18,所述贮气,17为所述内壁12、外壁11和底板13围成的腔体,所述通气管16设置在所述外壁11下部,所述喷气孔18设置所述喷气孔设置在环形V槽稳定器1焊接耳座2的位置上。
如图3所示,本发明还提供一种防止环形V槽稳定器焊接变形的方法,所述方法包括如下步骤:
1)利用上述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,将环形V槽稳定器1放置所述胀胎上,使所述喷气孔18对准环形V槽稳定器1上待焊接耳座2的部位;
2)将所述压盖7穿过所述心轴4盖在环形V槽稳定器1上,拧紧所述压紧螺母8;
3)调节所述顶杆10,向上移动所述胀胎与环形V槽稳定器1贴实;
4)在环形V槽稳定器1上按设计图纸要求标出焊接耳座的位置线;
5)向所述通气管16通入氩气,氩气进入所述贮气腔17,通过所述喷气孔18向环形V槽稳定器1喷出氩气;
6)通氩气3分钟后将耳座2与环形V槽稳定器1进行氩弧焊接;氩弧焊接工艺参数为:焊丝材料为HGH536,规格为1.6mm,焊枪氩气流量为8L/min,所述装置保护氩气流量为6L/min,焊接电流为30A,电弧电压为8V;
7)焊接完成后继续通氩气3分钟至焊接部位冷却;
8)再次调节所述顶杆10,向下移动所述胀胎,卸下所述压盖7,取下环形V槽稳定器1。
Claims (6)
1.一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,其特征在于,所述装置包括支撑压紧结构、移动顶紧结构和通气保护结构;所述支撑压紧结构包括底座、立柱、心轴、支撑盘、压盖和压紧螺母,所述心轴固定设置在所述底座中心上,所述立柱固定设置在所述底座周边,所述支撑盘固定设置在所述立柱上,所述压盖中心设置圆孔,所述心轴可以穿入所述圆孔中,所述压紧螺母与所述心轴通过螺纹连接;所述移动顶紧结构包括顶杆和胀胎,所述胀胎由内壁、外壁和底板构成,所述胀胎外形与环形V槽稳定器的内部形状相吻合,所述胀胎设置在所述支撑盘与所述压盖之间,所述顶杆与所述支撑盘通过螺纹连接,所述顶杆可以带动所述胀胎上下移动;所述通气保护结构包括通气管、贮气腔和喷气孔,所述贮气腔为所述内壁、外壁和底板围成的腔体,所述通气管设置在所述外壁下部,所述喷气孔设置在所述外壁与环形V槽稳定器接触的位置上。
2.根据权利要求1所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,其特征在于,所述胀胎下部设置支板,所述顶杆上部设置挡圈,所述顶杆穿入所述支板中,所述挡圈卡在所述支板上。
3.根据权利要求1所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,其特征在于,所述喷气孔设置在环形V槽稳定器焊接零件的位置上。
4.根据权利要求1所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,其特征在于,所述压盖和压紧螺母之间设置开口垫环。
5.一种防止环形V槽稳定器焊接变形的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
1)利用如权利要求1~4所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置,将环形V槽稳定器放置所述胀胎上,使所述喷气孔对准环形V槽稳定器上待焊接的部位;
2)将所述压盖穿过所述心轴盖在环形V槽稳定器上,拧紧所述压紧螺母;
3)调节所述顶杆,向上移动所述胀胎与环形V槽稳定器贴实;
4)在环形V槽稳定器上按设计图纸要求标出焊接零件的位置线;
5)向所述通气管通入氩气,氩气进入所述贮气腔,通过所述喷气孔向环形V槽稳定器喷出氩气;
6)通氩气2~5分钟后将零件与环形V槽稳定器进行氩弧焊接;
7)焊接完成后继续通氩气2~5分钟至焊接部位冷却;
8)再次调节所述顶杆,向下移动所述胀胎,卸下所述压盖,取下环形V槽稳定器。
6.根据权利要求5所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的方法,其特征在于,氩弧焊接工艺参数为:焊丝材料为HGH536,规格为焊枪氩气流量为6~8L/min,所述装置保护氩气流量为4~6L/min,焊接电流为30~50A,电弧电压为8~12V。
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