CN104551422B - 大型镁合金扩展台面的焊接工艺 - Google Patents

大型镁合金扩展台面的焊接工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种大型镁合金扩展台面的焊接工艺,主要包括以下步骤:将台面主体焊接结构进行工艺布局设计,划分成6个工艺模块,首先采用搅拌摩擦焊的工艺方法完成模块A的对接拼焊,然后以此模块为台面基础,从台面中心开始,采用TIG&MIG焊接工艺方法依次完成模块B和模块C的装配和焊接,模块D通过电子束焊接方法独立完成拼焊后,再与台面进行装配和焊接,然后完成模块E和F的装配与焊接,最后翻转台面,从顶板方向开坡口完成模块C及模块D和顶板之间无法施焊的焊缝的焊接,台面组焊完成后,进行台面整体组合加工。本发明针对焊接残余应力大的问题,在台面结构焊装过程中增加多次带整体工装进行热处理消除焊接残余应力处理,获得了很好的焊接质量。

Description

大型镁合金扩展台面的焊接工艺
技术领域
本发明属于大型镁合金结构件焊接加工领域,具体涉及一种用于大型振动试验系统的垂直扩展台面的焊接工艺。
背景技术
在航天、航空、车辆等工程领域,产品都是在一定的振动环境中工作,结构共振是其运行过程中发生故障的主要原因之一。振动试验作为检验产品可靠性与动强度的一种有效手段,已经广泛应用于产品性能考核和动强度鉴定中。完成振动试验主要设备是振动台,垂直扩展台面是振动台的重要组成部件。
由于大型振动试验系统一般均由多个振动台组成,因此台面接口区域一般较大,对应扩展台面的尺寸也较大,同时,从设计指标角度考虑,台面尺寸越大,可以提供给产品的安装接口也就越大,便于进行大尺寸产品的振动试验。同时,扩展台面的另一个重要指标是比刚度、比强度要尽可能大,因此,在选材时,局限于铝合金与镁合金两者之间。镁合金密度比铝合金小1/3,因而具有很大的优势。
由于大型镁合金结构件铸造难度大、风险高,因此一般采用焊接方式加工。国内外许多大型振动试验系统扩展台面均使用镁合金板材焊接而成。
航天五院(美国LING公司生产)2×200kN双台并激系统垂直扩展台面采用镁合金板材焊接而成,最厚板厚为50mm,局部螺接,台面直径2500mm,内部填充聚氨酯泡沫材料,总重约3吨。采用人工TIG焊与MIG焊。
欧空局(ESTEC)4×160kN四台并激系统扩展台面采用镁合金板材焊接而成,尺寸3.25m×3.25m,重量为2517kg。采用人工TIG焊与MIG焊。焊接时,在顶板表面使用焊接工装夹持,防止焊接变形。采用分模块方式,先将四周箱体部分焊接完成,再从内而外、从下至上将网格状筋板分层焊接成形,最后,使用薄板在底部将空腔焊接封闭起来。由于焊接空间受限,大部分焊缝采用单面焊缝。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型镁合金扩展台面的焊接工艺,通过合理安排焊接工艺和顺序,在保证焊接质量的前提下,解决由于扩展台面腔体空间受限带来的焊接问题。焊接完成后,需进行热处理消除残余应力,并进行组合加工,保证尺寸精度满足要求。
为了实现上述发明目的,本发明采用了如下的技术方案:
一种大型镁合金扩展台面的焊接工艺,主要包括以下步骤:将台面主体焊接结构进行工艺布局设计,划分成6个工艺模块,首先采用搅拌摩擦焊的工艺方法完成模块A(顶板)的对接拼焊,然后以此模块为台面基础,从台面中心开始,采用TIG&MIG焊接工艺方法依次完成模块B和模块C的装配和焊接,模块D通过电子束焊接方法独立完成拼焊后,再与台面进行装配和焊接,然后完成模块E和F的装配与焊接,最后翻转台面,从顶板方向开坡口完成模块C及模块D和顶板之间无法施焊的焊缝的焊接,台面组焊完成后,进行台面整体组合加工。
具体来说,本发明的焊接工艺,包括以下步骤:
1)焊接加工模块A,模块A为扩展台面的顶板,由2件小尺寸镁合金板板采用搅拌摩擦焊对接拼焊而成;
2)以模块A为台面基础,从台面中心焊接模块B,模块B为台面中心筋板区域,由31件板厚规格为20mm的镁板和16件板厚规格为30mm的镁板在工艺模块A上拼焊而成,各镁板在高度方向留工艺余量后期组合加工保证台面整体高度,焊接前待焊零件均进行预热处理,然后采用TIG焊打底、MIG焊盖面堆焊完成模块B所有筋板之间以及筋板和顶板之间角焊缝的焊接,模块B在台面顶板上完成装配和焊接后,对整体焊接工装进行热处理消除焊接残余应力;
3)在模块B的外围共4处呈象限对称分布焊接模块C,模块C为台面的转接头连接框区域,每一处模块C均由1件圆筒结构、8件50mm厚度规格镁板以及6件30mm厚度规格镁板在工艺模块A上拼焊而成,各零件在高度方向留工艺余量后期组合加工保证台面整体高度;
4)将4件模块D在模块A上的装配和焊接,工艺模块D为扩展台面的滑动板连接框,模块D与模块A及模块B之间通过角焊缝连接,均采用开单面坡口,单面施焊的方式保证角焊缝的满焊和焊透,模块D在扩展台面顶板上完成装配和焊接后,对整体焊接工装进行热处理消除焊接残余应力;
5)在扩展台面即模块A的顶板上焊接模块E,模块共8处,呈象限对称分布,每一处 模块E均由2件50mm厚度的镁板和4件30mm厚度的镁板在模块A上拼焊而成,各零件在高度方向留工艺余量后期组合加工保证台面整体高度,采用TIG焊打底、MIG焊盖面堆焊完成模块E所有筋板之间以及筋板和顶板间角焊缝的焊接;
6)在扩展台面的模块A上焊接模块F,模块共4处,在台面顶板上呈象限对称分布,每一处模块F均由4件30mm厚度的镁板在台面顶部拼焊而成,拼焊时,开单面坡口,采用TIG焊打底、MIG焊盖面堆焊完成模块F和台面之间角焊缝的焊接;
7)针对模块C和模块D部分筋板和顶板之间无法实施焊接的焊缝,在台面各模块焊装完成后翻转台面,在顶板对应位置进行机械加工开坡口,再采用TIG&MIG焊工艺方法完成这些焊缝的堆焊满焊,以保证台面所有焊缝均实现满焊和焊透。
其中,步骤1)中对模块A顶板进行第一次组合加工,长宽方向留工艺余量并打配打孔和整体焊接工装进行连接固定,上表面加工后作为后续台面主结构筋板和侧板装配和焊接的基础面,并在上表面刻线并加工深度1mm凹槽,用于各筋板和侧板在顶板上的装配定位。
其中,步骤2)的焊接前,待焊零件均进行预热处理,预热温度80~100度。
其中,步骤2)之后,在钢板上加工出与待焊筋板、侧板吻合的配合槽,用于筋板、侧板装配焊接时的定位,同时可用于焊接过程中焊接变形的抑制。
其中,模块B在顶板上的装配和焊接过程中,模块B内部筋板之间焊缝均可实施双面施焊和单面施焊。
其中,所有可双面施焊的焊缝采取双面坡口形式,可单面施焊的焊缝采取单面坡口形式,坡口钝边厚度1mm,深度3mm,以保证所有焊缝均焊透。
其中,模块C在顶板上的装配和焊接过程中,模块C内部筋板之间焊缝均可实施双面施焊和单面施焊。
其中,在步骤4)之前,对模块D进行独立拼焊,模块D为台面的滑动板连接框,共4处在台面顶板上呈象限对称分布,每一处模块D均由14件50mm厚度规格镁板、1件30mm厚度的镁板以及2件70mm厚度的镁板独立采用真空电子束焊工艺方法拼焊而成。
其中,模块D在独立拼焊中,真空电子束焊缝均可保证满焊和焊透,通过采用开双面坡口形式,TIG打底MIG盖面堆焊可保证满焊和焊透。
本发明的焊接方法具有如下优点和特点:
针对焊接接头板材厚的情况,原则上对接头进行双面开坡口处理(钝边厚度1mm,深度3mm),采用TIG打底焊保证焊透然后进行MIG盖面堆焊。对于部分无法实施双面焊接的角接接头,进行单面开坡口处理(钝边厚度1mm,深度3mm),同样保证焊透。
针对各种典型接头,产品正式焊接前制作焊接样本,对焊接接头进行横截面剖切,确认各种接头能够保证焊透的前提下的坡口形式和焊接参数。
针对产品焊缝数量多、分布密集及焊接变形控制难度大的问题,结合产品结构特点,设计并研制局部焊接工装模块和整体焊接工装,局部焊接工装模块用于筋板、侧板零件的焊接装配定位和焊接变形控制,整体焊接工装用于顶板的焊接变形控制。针对焊接残余应力大的问题,在台面结构焊装过程中增加多次带整体工装进行热处理消除焊接残余应力处理。
针对台面结构空间狭小影响装配焊接操作的问题,对台面进行工艺布局设计,将整个台面结构拆分成多个工艺模块,从台面中心往外依次拼焊,最大程度保障装配和焊接操作的实施空间,让尽量多的焊缝能够实施双面焊接。
设计并研制整体吊具和翻转吊具,保证台面整体结构组合加工各个加工姿态的调整到位。
附图说明
图1为本发明待焊接的大型镁合金扩展台面的结构示意图。
其中,1为模块A;2为模块B;3为模块C;4为模块D;5为模块E;6为模块F。
图2为本发明的实施模块A焊接的工艺示意图。
图3a为本发明的实施模块B焊接步骤1的工艺示意图。
图3b为本发明的实施模块B焊接步骤2的工艺示意图。
图3c为本发明的实施模块B焊接步骤3的工艺示意图。
图3d为本发明的实施模块B焊接步骤4的工艺示意图。
图3e为本发明的实施模块B焊接步骤5的工艺示意图。
图4a为本发明的实施模块C焊接步骤1的工艺示意图。
图4b为本发明的实施模块C焊接步骤2的工艺示意图。
图4c为本发明的实施模块C焊接步骤3的工艺示意图。
图4d为本发明的实施模块C焊接步骤4的工艺示意图。
图4e为本发明的实施模块C焊接步骤5的工艺示意图。
图4f为本发明的实施模块C焊接步骤6的工艺示意图。
图5a为本发明的实施模块D焊接步骤1的工艺示意图。
图5b为本发明的实施模块D焊接步骤2的工艺示意图。
图5c为本发明的实施模块D焊接步骤3的工艺示意图。
图5d为本发明的实施模块D焊接步骤4的工艺示意图。
图5e为本发明的实施模块D焊接步骤5的工艺示意图。
图5f为本发明的实施模块D焊接步骤6的工艺示意图。
图5g为本发明的实施模块D焊接步骤7的工艺示意图。
图5h为本发明的实施模块D焊接步骤8的工艺示意图。
图6为本发明的实施模块E焊接的工艺示意图。
图7为本发明的实施模块F焊接的工艺示意图。
图8为本发明的底板拼焊加工的工艺示意图。
图9为本发明的底板与扩展台面主体部分螺接组装的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的双台并激水平振动试验系统进行进一步说明,该说明仅仅是示例性的,并不旨在限制本发明的保护范围。
如图1所示,本发明的待焊接大型镁合金扩展台面,包括:顶板(模块A)、内侧筋板(模块B)、辐射筋板(模块C)、箱体结构(模块D)、外围筋板(模块E)、局部封闭板(模块F)以及底板。其中,辐射筋板(中间为筒形结构)用于和振动台动框的接口连接,是主承力部位。箱体结构的侧立面和扩展台面导向轴承呈接口关系,也是重要的承力部位。
针对扩展台面的结构特点,将台面主体焊接结构进行工艺布局设计,划分成上述6个工艺模块,首先采用搅拌摩擦焊的工艺方法完成模块A的对接拼焊,然后以此模块为台面基础,从台面中心开始,采用TIG&MIG焊接工艺方法依次完成模块B和模块C的装配和焊接。模块D通过电子束焊接方法独立完成拼焊后,再与台面进行装配和焊接,然后完成模块E和F的装配与焊接,最后翻转台面,从顶板方向开坡口完成模块C及模块D和顶板之间无法施焊的焊缝的焊接。台面组焊完成后,进行台面整体组合加工。
1、工艺模块A的拼焊
工艺模块A为台面的顶板,由2件小尺寸镁合金板板采用搅拌摩擦焊的工艺方法对接拼焊而成。该模块的长宽方向以及厚度留工艺余量,拼焊完成后热处理消除焊接残余应力,然后对焊缝进行X射线检测合格后,对模块A顶板进行第一次组合加工,长宽方向留工艺余量并打配打孔和整体焊接工装进行连接固定,上表面加工后作为后续台面主结构筋板和侧板装配和焊接的基础面,并在上表面刻线并加工深度1mm凹槽,用于各筋板和侧板在顶板上的装配定位,如图2所示。
为控制台面上所有筋板和侧板零件与顶板之间的焊接变形,设计整体焊接工装,同时该工装兼顾“焊接-热处理”转运吊装用途,热处理过程中带整体焊接工装进行。
台面整体焊接工装由方钢拼焊而成后组合加工,保证工装和台面顶板之间的良好装配,利用台面顶板一圈工艺边框加工工艺孔,通过24处均布的压板实现台面顶板和整体焊接工装之间的固定,同时在顶板内部中心区域加工工艺孔通过4处压板保证顶板中心区域和焊接工装之间的固定,压板的使用能缓解因工装和台面之间热膨胀系数不同在环境温度发生变化时的变形。工装较好的刚性能够很好地抑制台面在焊接过程中的焊接变形,同时还能用于整个台面拼焊过程中的吊装和转运。
2、工艺模块B在模块A上的装配和焊接
如图3所示,工艺模块B为台面中心筋板区域,由31件板厚规格为20mm的镁板和16件板厚规格为30mm的镁板在工艺模块A上拼焊而成,各镁板在高度方向留工艺余量后期组合加工保证台面整体高度。焊接前待焊零件均进行预热处理(根据工艺试验经验,预热温度80~100度),然后采用TIG焊打底、MIG焊盖面堆焊完成模块B所有筋板之间以及筋板和顶板之间角焊缝的焊接,焊缝进行荧光渗透检测表面质量。
根据台面筋板之间以及筋板和侧板之间的夹角形式,设计对应的局部焊接工装模块,用于筋板和侧板零件之间装配位置的固定和焊接变形的控制。
局部焊接工装模块是在钢板上加工和待焊筋板、侧板吻合的配合槽,用于筋板、侧板装配焊接时的定位,同时可用于焊接过程中焊接变形的抑制。
为保证各焊缝的焊接操作空间,满足尽量多焊缝实施双面焊接操作的要求,模块B在模块A上的焊装顺序按照图3e所示从模块A的中心依次往外装配和焊接。
模块B在顶板上的装配和焊接过程中,模块B内部筋板之间焊缝长度共计52m,均可实施焊接,其中可双面施焊的焊缝长度14m,单面施焊焊缝长度38m;模块B筋板和顶板之间焊缝长度共计22m,均可实施焊接,其中可双面施焊的焊缝长度14m,单面施焊焊缝长度8m。所有可双面施焊的焊缝采取双面坡口形式,可单面施焊的焊缝采取单面坡口形式,坡口钝边厚度1mm,深度3mm,以保证所有焊缝均焊透。
模块B在台面顶板上完成装配和焊接后,带整体焊接工装进行热处理消除焊接残余应力。
3、工艺模块C在模块A上的装配和焊接
如图4所示,工艺模块C为台面的转接头连接框区域,共4处在台面顶板上呈象限对称分布,每一处模块C均由1件圆筒结构、8件50mm厚度规格镁板以及6件30mm厚度规格镁板在工艺模块A上拼焊而成,各零件在高度方向留工艺余量后期组合加工保证台面整体高度。焊接前待焊零件均进行预热处理(根据工艺试验经验,预热温度80~100度),然后采用TIG焊打底、MIG焊盖面堆焊完成模块B所有筋板之间以及筋板和顶板之间角焊缝的焊接,焊缝进行荧光渗透检测表面质量。
为保证模块C内部焊缝以及模块C和顶板之间焊缝的焊接操作空间,满足尽量多焊缝实施双面焊接操作的要求,模块C在模块A上的焊装顺序按照图4b所示。
模块C在顶板上的装配和焊接过程中,模块C内部筋板之间焊缝长度共计22m,均可实施焊接,其中可双面施焊的焊缝长度7m,单面施焊焊缝长度15m;模块C筋板和顶板之间焊缝长度共计6m,均可实施焊接,其中可双面施焊的焊缝长度2m,单面施焊焊缝长度4m。所有可双面施焊的焊缝采取双面坡口形式,可单面施焊的焊缝采取单面坡口形式,坡口钝边厚度1mm,深度3mm,以保证所有焊缝均焊透。
模块C在台面顶板上完成装配和焊接后,带整体焊接工装进行热处理消除焊接残余应力。
4、工艺模块D的独立电子束拼焊
如图5所示,工艺模块D为台面的滑动板连接框,共4处在台面顶板上呈象限对称分布,每一处模块D均由14件50mm厚度规格镁板、1件30mm厚度规格镁板以及2件70mm厚度规格的镁板独立采用真空电子束焊工艺方法拼焊而成(部分筋板之间的角焊缝需采用TIG&MIG焊),焊缝进行荧光渗透检测表面质量。拼焊完成后对模块D与台面装配拼焊位置进行组合加工保证装配质量。
模块D在独立拼焊中,真空电子束焊缝长度共计22m,均可保证满焊和焊透,部分筋板之间角焊缝长度共计4m,通过采用开双面坡口形式,TIG打底MIG盖面堆焊可保证满焊和焊透。模块D的焊接顺序按照图4c所示。
模块D独立拼焊完成后进行热处理消除焊接残余应力,然后进行组合加工保证后续和台面之间的装配能够满足台面尺寸要求和焊接装配质量要求。
5、工艺模块D在模块A上的装配和焊接
工艺模块D独立拼焊完成后,将进行4件模块D在模块A上的装配和焊接,如图4d所示,模块D与模块A及模块B之间通过角焊缝连接(焊缝长度共计20m),因结构 限制均采用开单面坡口,单面施焊的方式保证角焊缝的满焊和焊透,焊接前待焊零件均进行预热处理(根据工艺试验经验,预热温度80~100度)。模块D内部30mm和50mm厚度筋板与顶板之间的角焊缝无法实施焊接,将在后续从顶板方向进行补焊。
模块D在台面顶板上完成装配和焊接后,带整体焊接工装进行热处理消除焊接残余应力。
6、工艺模块E在模块A上的装配和焊接
如图6所示,工艺模块E共8处,在台面顶板上呈象限对称分布,每一处模块E均由2件50mm厚度规格镁板和4件30mm厚度规格镁板在工艺模块A上拼焊而成,各零件在高度方向留工艺余量后期组合加工保证台面整体高度。采用TIG焊打底、MIG焊盖面堆焊完成模块E所有筋板之间以及筋板和顶板间角焊缝的焊接,焊缝进行荧光渗透检测表面质量。
为保证模块E内部焊缝以及模块E和其它模块之间焊缝的焊接操作空间,满足尽量多焊缝实施双面焊接操作的要求。
模块E在顶板上的装配和焊接过程中,模块E内部筋板之间焊缝长度共计40m,均可实施焊接,其中可双面施焊的焊缝长度2m,单面施焊焊缝长度38m;模块E筋板和顶板之间焊缝长度共计9m,均采取开单面坡口单面施焊的工艺形式,坡口钝边厚度1mm,深度3mm,以保证所有焊缝均焊透。
7、工艺模块F在台面的装配和焊接
如图7所示,工艺模块F共4处,在台面顶板上呈象限对称分布,每一处模块F均由4件30mm厚度规格镁板在台面顶部拼焊而成。拼焊时,开单面坡口,采用TIG焊打底、MIG焊盖面堆焊完成模块F和台面之间角焊缝的焊接,焊缝进行荧光渗透检测表面质量。
模块F在台面上的装配和焊接过程中,焊缝长度共计17m,采取开单面坡口单面施焊的工艺形式均可实施焊接,其中坡口钝边厚度1mm,深度3mm,保证焊缝均焊透。
8、顶板方向补焊
针对模块C和模块D部分筋板和顶板之间无法实施焊接的焊缝,在台面各模块焊装完成后翻转台面,在顶板对应位置进行机械加工开坡口,然后采用TIG&MIG焊工艺方法完成这些焊缝的堆焊满焊,从而保证台面所有焊缝均实现满焊和焊透。
所有模块全部完成装配和焊接后,带整体焊接工装进行热处理消除焊接残余应力。
9、整个扩展台面组合加工
为保证垂直向扩展台面整体精度,在产品组焊完成后,需要进行组合加工。组合加 工时,使用设计的吊具进行台面的翻转。
10、底板的焊接加工
20mm厚的底板由于尺寸较大,因此和顶板一样,采用两块镁合金板搅拌摩擦焊拼焊在一块,然后机加工外形。底板与扩展台面对应位置开通孔,利用螺接方式将扩展台面底部空腔封闭,用于改善台面的动态性能。
综上所述,扩展台面的焊接加工,工艺上比较复杂,采用合理的模块化划分和工序安排,可以提高扩展台面加工后的力学性能,满足其作为振动试验系统动态承载关键部件的设计指标和使用要求。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明,但是应该指明的是,我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改,其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大型镁合金扩展台面的焊接工艺,主要包括以下步骤:将台面主体焊接结构进行工艺布局设计,划分成6个工艺模块,模块A为扩展台面的顶板,模块B为台面中心筋板区域,模块C为台面的转接头连接框区域,模块D为扩展台面的滑动板连接框,模块E焊接在扩展台面即模块A的顶板上,共8处,呈象限对称分布,每一处模块E均由2件50mm厚度的镁板和4件30mm厚度的镁板在模块A上拼焊而成;模块F焊接在扩展台面的模块A上,共4处,在台面顶板上呈象限对称分布,每一处模块F均由4件30mm厚度的镁板在台面顶部拼焊而成;首先采用搅拌摩擦焊的工艺方法完成模块A的对接拼焊,然后以此模块为台面基础,从台面中心开始,采用TIG&MIG焊接工艺方法依次完成模块B和模块C的装配和焊接,模块D通过电子束焊接方法独立完成拼焊后,再与台面进行装配和焊接,然后完成模块E和F的装配与焊接,最后翻转台面,从顶板方向开坡口完成模块C及模块D和顶板之间无法施焊的焊缝的焊接,台面组焊完成后,进行台面整体组合加工。
2.如权利要求1所述的焊接工艺,包括以下步骤:
1)焊接加工模块A,模块A为扩展台面的顶板,由2件小尺寸镁合金板采用搅拌摩擦焊对接拼焊而成;
2)以模块A为台面基础,从台面中心焊接模块B,模块B为台面中心筋板区域,由31件板厚规格为20mm的镁板和16件板厚规格为30mm的镁板在工艺模块A上拼焊而成,各镁板在高度方向留工艺余量后期组合加工保证台面整体高度,焊接前待焊零件均进行预热处理,然后采用TIG焊打底、MIG焊盖面堆焊完成模块B所有筋板之间以及筋板和顶板之间角焊缝的焊接,模块B在台面顶板上完成装配和焊接后,对整体焊接工装进行热处理消除焊接残余应力;
3)在模块B的外围共4处呈象限对称分布焊接模块C,模块C为台面的转接头连接框区域,每一处模块C均由1件圆筒结构、8件50mm厚度规格镁板以及6件30mm厚度规格镁板在工艺模块A上拼焊而成,各零件在高度方向留工艺余量后期组合加工保证台面整体高度;
4)将4件模块D在模块A上的装配和焊接,工艺模块D为扩展台面的滑动板连接框,模块D与模块A及模块B之间通过角焊缝连接,均采用开单面坡口,单面施焊的方式保证角焊缝的满焊和焊透,模块D在扩展台面顶板上完成装配和焊接后,对整体焊接工装进行热处理消除焊接残余应力;
5)在扩展台面即模块A的顶板上焊接模块E,模块共8处,呈象限对称分布,每一处模块E均由2件50mm厚度的镁板和4件30mm厚度的镁板在模块A上拼焊而成,各零件在高度方向留工艺余量后期组合加工保证台面整体高度,采用TIG焊打底、MIG焊盖面堆焊完成模块E所有筋板之间以及筋板和顶板间角焊缝的焊接;
6)在扩展台面的模块A上焊接模块F,模块共4处,在台面顶板上呈象限对称分布,每一处模块F均由4件30mm厚度的镁板在台面顶部拼焊而成,拼焊时,开单面坡口,采用TIG焊打底、MIG焊盖面堆焊完成模块F和台面之间角焊缝的焊接;
7)针对模块C和模块D部分筋板和顶板之间无法实施焊接的焊缝,在台面各模块焊装完成后翻转台面,在顶板对应位置进行机械加工开坡口,再采用TIG&MIG焊工艺方法完成这些焊缝的堆焊满焊,以保证台面所有焊缝均实现满焊和焊透。
3.如权利要求2所述的焊接工艺,其中,步骤1)中对模块A顶板进行第一次组合加工,长宽方向留工艺余量并打配打孔和整体焊接工装进行连接固定,上表面加工后作为后续台面主结构筋板和侧板装配和焊接的基础面,并在上表面刻线并加工深度1mm凹槽,用于各筋板和侧板在顶板上的装配定位。
4.如权利要求2所述的焊接工艺,其中,步骤2)的焊接前,待焊零件均进行预热处理,预热温度80~100度。
5.如权利要求2所述的焊接工艺,其中,步骤2)之后,在钢板上加工出与待焊筋板、侧板吻合的配合槽,用于筋板、侧板装配焊接时的定位,同时可用于焊接过程中焊接变形的抑制。
6.如权利要求1-3任一项所述的焊接工艺,其中,模块B在顶板上的装配和焊接过程中,模块B内部筋板之间焊缝均可实施双面施焊和单面施焊。
7.如权利要求1-3任一项所述的焊接工艺,其中,所有可双面施焊的焊缝采取双面坡口形式,可单面施焊的焊缝采取单面坡口形式,坡口钝边厚度1mm,深度3mm,以保证所有焊缝均焊透。
8.如权利要求1-3任一项所述的焊接工艺,其中,模块C在顶板上的装配和焊接过程中,模块C内部筋板之间焊缝均可实施双面施焊和单面施焊。
9.如权利要求2任一项所述的焊接工艺,其中,在步骤4)之前,对模块D进行独立拼焊,模块D为台面的滑动板连接框,共4处在台面顶板上呈象限对称分布,每一处模块D均由14件50mm厚度规格镁板、1件30mm厚度的镁板以及2件70mm厚度的镁板独立采用真空电子束焊工艺方法拼焊而成。
10.如权利要求1-3任一项所述的焊接工艺,其中,模块D在独立拼焊中,真空电子束焊缝均可保证满焊和焊透,通过采用开双面坡口形式,TIG打底MIG盖面堆焊可保证满焊和焊透。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106365041B (zh) * 2015-07-20 2017-09-15 北京卫星环境工程研究所 具有高精度位姿保持功能的空间机械臂吊装转移装置
CN105252214B (zh) * 2015-10-09 2018-06-29 航天工程装备(苏州)有限公司 一种铝合金振动平台的制造工艺
CN109500526B (zh) * 2018-11-21 2020-12-01 中船海洋动力部件有限公司 一种振动模拟平台的装配方法
CN113421677B (zh) * 2021-05-21 2023-03-07 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种放射性物品运输容器的制造方法
CN113941796B (zh) * 2021-12-20 2022-03-08 四川明日宇航工业有限责任公司 一种不锈钢箱式结构件高精度拼焊工艺
CN116000490A (zh) * 2022-12-28 2023-04-25 北京星航机电装备有限公司 一种翼舵用栅格结构成形工艺
CN115922129B (zh) * 2022-12-28 2024-09-20 北京星航机电装备有限公司 一种交叉式栅格翼舵成形工艺
CN116787053B (zh) * 2023-06-28 2024-05-14 武汉宁致远汽车配件有限公司 一种柔性变位夹具以及基于该夹具的拼焊工艺

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948987A (en) * 1996-06-20 1999-09-07 Liu; Hong S. Rotational shock fixture
CN201352170Y (zh) * 2008-11-17 2009-11-25 北京卫星环境工程研究所 改进的大推力振动台系统
CN101556333B (zh) * 2009-02-24 2012-06-27 吉林建筑工程学院 水平双向地震模拟振动台综合系统
CN201397224Y (zh) * 2009-02-24 2010-02-03 吉林建筑工程学院 井字形钢轨梁加劲的水平双向地震模拟振动台台面
CN101551289B (zh) * 2009-02-27 2010-12-08 苏州长菱测试技术有限公司 超大型悬挂式振动试验夹具结构
CN101726399B (zh) * 2009-12-18 2011-08-10 北京工业大学 一种置于模拟振动台台面上的墙体试验装置及其制作方法
CN102759437B (zh) * 2011-04-28 2015-06-10 株洲南车时代电气股份有限公司 一种振动试验夹具及其安装方法

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