CN107812803B - 一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置及其方法，用于校正钛合金焊接构件的型面变形，装置包括：环形底座，环形底座下部向其外部延伸形成环形支撑台，所述环形支撑台上设置有环形外型面块，环形底座和环形外型面块之间形成的型腔与钛合金焊接构件的外部形状相同，在型腔中填装有上型芯块和下型芯块，环形底座上端设置有压环，环形底座内壁上设置有吊环。在消除待校正钛合金焊接构件焊接内应力的同时，装置在压环的作用下，下型芯块和上型芯块推动待校正钛合金焊接构件贴紧所述环形外型面块和所述环形底座之间形成型腔的内壁，达到校正钛合金焊接构件的目的。

Description

一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及焊接构件校正技术领域，具体涉及一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置及其方法。
背景技术：
如图1所示，一种焊接构件由单件一1、单件二2和单件三3经过焊接而成的，所有材料均为钛合金。单件二2和单件三3之间采用电阻焊接连接，单件三3和单件一1之间采用氩弧焊接连接。此种钛合金焊接构件属于功能构件，对零件的制造质量和使用可靠性有较高要求，对零件的型面要求非常高，要求型面轮廓度≤0.4mm。
在采用本发明技术之前，该类钛合金焊接构件型面轮廓度没有校正技术手段，靠控制单件二2和单件三3的成形精度来控制焊接后的型面轮廓度，由于电阻焊和氩弧焊接存在焊接内应力，在进行真空消除应力退火时，随着应力的释放，零件型面产生较大的变形，真空去应力热处理后的型面轮廓度约为1.5-2.3mm，一直无法保证这种钛合金构件的型面轮廓度要求。
因此，需要提出一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置及其方法，以解决上述问题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置及其方法，在校正钛合金焊接构件型面变形的同时，校正零件型面变形，使该钛合金焊接构件型面轮廓度最终合格。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置，用于校正钛合金焊接构件的型面变形，所述钛合金焊接构件由单件一、单件二和单件三组成，所述单件三为V形件，所述单件二为U形件，所述单件二的两个U形边搭接在所述单件三的两个V形边上，所述单件一位于所述单件三的开口端，且其搭接于所述单件三的两个V形边端部，与所述单件三围合成截面形状为三角形的筒状结构，所述单件二与所述单件三之间形成第一空腔，且所述单件二、单件一与单件三之间形成第二空腔；
所述装置包括：环形底座，所述环形底座的外壁为第一锥形面，所述环形底座下部向其外部延伸形成环形支撑台，所述环形支撑台上设置有环形外型面块，所述环形外型面块靠近所述第一锥形面的端面为第二锥形面，且所述第一锥形面和第二锥形面的锥度等于所述单件三的V形边与所述单件一的夹角，所述第一锥形面和所述第二锥形面之间形成的型腔与所述钛合金焊接构件的外部形状相同，在所述型腔中填装有上型芯块和下型芯块，所述上型芯块形状与所述第二空腔形状相同，所述下型芯块与所述第一空腔形状相同，所述环形底座上端设置有压环，通过所述压环封闭所述型腔，所述环形底座内壁上设置有吊环。
所述环形支撑台下端面位于所述环形底座下端面的上方，与所述环形底座下端面形成台阶面，且位于所述环形支撑台下部的环形底座的外径等于所述压环的内径，两个或者多个所述装置通过所述环形底座嵌装于所述压环进行堆叠。
上述一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置的方法，其具体步骤如下：
步骤一：将所述环形外型面块安装于所述环形底座上；
步骤二：将上型芯块和下型芯块分别插入待校正钛合金焊接构件的第一空腔和第二空腔中；
步骤三：将填装有上型芯块和下型芯块的待校正钛合金焊接构件，放入所述环形外型面块和所述环形底座之间形成的型腔中；
步骤四：将压环压放至所述环形底座上端端部，封闭所述型腔；
步骤五：将上述装夹好待校正钛合金焊接构件的装置通过吊环吊装至真空热处理炉的平台上，按照真空热处理工艺进行真空热处理，完成钛合金焊接构件型面的校正；
步骤六：校正完毕后，待装置冷却，卸下压环，将校正后的钛合金焊接构件从型腔中取出，使用综合轮廓度测具检查钛合金焊接构件的型面轮廓度。
所述步骤五中，将所述环形支撑台下端面设置于所述环形底座下端面的上方，与所述环形底座下端面形成台阶面，且位于所述环形支撑台下部的环形底座的外径等于所述压环的内径，将两个或者多个所述装置通过所述环形底座嵌装于所述压环进行堆叠，以在真空热处理炉中能够同时对多个钛合金焊接构件进行型面校正的作业。
本发明一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置及其方法的有益效果：在消除待校正钛合金焊接构件焊接内应力的同时，装置在压环的作用下，下型芯块和上型芯块推动待校正钛合金焊接构件贴紧所述环形外型面块和所述环形底座之间形成型腔的内壁，达到校正钛合金焊接构件的目的，可应用于某产品的生产中，采用该发明，实现了该类钛合金焊接构件型面的精密校正，校正后构件的型面轮廓度小于或者等于0.4mm，应用该发明使此种钛合金焊接构件型面轮廓度的合格率由0提高到100％。该发明技术的应用，对于解决该类钛合金焊接构件型面不合格，以及由于型面不合格造成的装配困难和装配应力大可能造成使用不安全问题起到非常关键的作用。
附图说明：
图1为待校正钛合金焊接构件的结构示意图；
图2为图1中B-B面的剖视图；
图3为用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置结构示意图；
图4为图3中A-A面的剖视图；
图5为上模芯和下模芯结构的俯视图；
图6为上模芯和下模芯结构带局部剖面图的主视图；
图7为多个用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置叠放的示意图；
图中：1-单件一，2-单件二，3-单件三，4-第一空腔，5-第二空腔，6-环形底座，7-第一锥形面，8-环形支撑台，9-环形外型面块，10-第二锥形面，11-上型芯块，12-下型芯块，13-压环，14-吊环，15-台阶面。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供的一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置，用于校正钛合金焊接构件的型面变形，根据图1～图2所示，所述钛合金焊接构件由单件一1、单件二2和单件三3组成，所述单件三3为V形件，所述单件二2为U形件，所述单件二2的两个U形边搭接在所述单件三3的两个V形边上，所述单件一1位于所述单件三的开口端，且其搭接于所述单件三3的两个V形边端部，与所述单件三3围合成截面形状为三角形的筒状结构，所述单件二2与所述单件三3之间形成第一空腔4，且所述单件二2、单件一1与单件三3之间形成第二空腔5。
根据图3～图4所示，所述装置包括：环形底座6，所述环形底座6的外壁为第一锥形面7，所述环形底座6下部向其外部延伸形成环形支撑台8，所述环形支撑台8上设置有环形外型面块9，所述环形外型面块9靠近所述第一锥形面7的端面为第二锥形面10，且所述第一锥形面7和第二锥形面10的锥度等于所述单件三3的V形边与所述单件一1的夹角，所述第一锥形面7和所述第二锥形面10之间形成的型腔与所述钛合金焊接构件的外部形状相同，在所述型腔中填装有上型芯块11和下型芯块12，如图5～图6所示，所述上型芯块11形状与所述第二空腔5形状相同，所述下型芯块12与所述第一空腔4形状相同，所述环形底座6上端设置有压环13，通过所述压环13封闭所述型腔，所述环形底座6内壁上设置有吊环14。
所述环形支撑台8下端面位于所述环形底座6下端面的上方，与所述环形底座6下端面形成台阶面15，且位于所述环形支撑台8下部的环形底座6的外径等于所述压环13的内径，如图7所示，两个或者多个所述装置通过所述环形底座6嵌装于所述压环13进行堆叠。
上述一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置的方法，其具体步骤如下：
步骤一：将所述环形外型面块9安装于所述环形底座6上；
步骤二：将上型芯块11和下型芯块12分别插入待校正钛合金焊接构件的第一空腔4和第二空腔5中；
步骤三：将填装有上型芯块11和下型芯块12的待校正钛合金焊接构件，放入所述环形外型面块9和所述环形底座6之间形成的型腔中；
步骤四：将压环13压放至所述环形底座6上端端部，封闭所述型腔；
步骤五：将上述装夹好待校正钛合金焊接构件的装置通过吊环14吊装至真空热处理炉的平台上，按照真空热处理工艺进行真空热处理，完成钛合金焊接构件型面的校正；
步骤六：校正完毕后，待装置冷却，卸下压环13，将校正后的钛合金焊接构件从型腔中取出，使用综合轮廓度测具检查钛合金焊接构件的型面轮廓度。
所述步骤五中，将所述环形支撑台8下端面设置于所述环形底座6下端面的上方，与所述环形底座6下端面形成台阶面15，且位于所述环形支撑台8下部的环形底座6的外径等于所述压环13的内径，将两个或者多个所述装置通过所述环形底座6嵌装于所述压环13进行堆叠，以在真空热处理炉中能够同时对多个钛合金焊接构件进行型面校正的作业。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置，用于校正钛合金焊接构件的型面变形，所述钛合金焊接构件由单件一、单件二和单件三组成，所述单件三为V形件，所述单件二为U形件，所述单件二的两个U形边搭接在所述单件三的两个V形边上，所述单件一位于所述单件三的开口端，且其搭接于所述单件三的两个V形边端部，与所述单件三围合成截面形状为三角形的筒状结构，所述单件二与所述单件三之间形成第一空腔，且所述单件二、单件一与单件三之间形成第二空腔；其特征在于：
所述装置包括：环形底座，所述环形底座的外壁为第一锥形面，所述环形底座下部向其外部延伸形成环形支撑台，所述环形支撑台上设置有环形外型面块，所述环形外型面块靠近所述第一锥形面的端面为第二锥形面，且所述第一锥形面和第二锥形面的锥度等于所述单件三的V形边与所述单件一的夹角，所述第一锥形面和所述第二锥形面之间形成的型腔与所述钛合金焊接构件的外部形状相同，在所述型腔中填装有上型芯块和下型芯块，所述上型芯块形状与所述第二空腔形状相同，所述下型芯块与所述第一空腔形状相同，所述环形底座上端设置有压环，通过所述压环封闭所述型腔，所述环形底座内壁上设置有吊环。
2.根据权利要求1所述的一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置，其特征在于：所述环形支撑台下端面位于所述环形底座下端面的上方，与所述环形底座下端面形成台阶面，且位于所述环形支撑台下部的环形底座的外径等于所述压环的内径，两个或者多个所述装置通过所述环形底座嵌装于所述压环进行堆叠。
3.根据权利要求1所述的一种用于钛合金焊接构件真空热校正型面的装置的方法，其特征在于：其具体步骤如下：
步骤一：将所述环形外型面块安装于所述环形底座上；
步骤二：将上型芯块和下型芯块分别插入待校正钛合金焊接构件的第一空腔和第二空腔中；
步骤三：将填装有上型芯块和下型芯块的待校正钛合金焊接构件，放入所述环形外型面块和所述环形底座之间形成的型腔中；
步骤四：将压环压放至所述环形底座上端端部，封闭所述型腔；
步骤五：将上述装夹好待校正钛合金焊接构件的装置通过吊环吊装至真空热处理炉的平台上，按照真空热处理工艺进行真空热处理，完成钛合金焊接构件型面的校正；
步骤六：校正完毕后，待装置冷却，卸下压环，将校正后的钛合金焊接构件从型腔中取出，使用综合轮廓度测具检查钛合金焊接构件的型面轮廓度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤五中，将所述环形支撑台下端面设置于所述环形底座下端面的上方，与所述环形底座下端面形成台阶面，且位于所述环形支撑台下部的环形底座的外径等于所述压环的内径，将两个或者多个所述装置通过所述环形底座嵌装于所述压环进行堆叠，以在真空热处理炉中能够同时对多个钛合金焊接构件进行型面校正的作业。
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