CN108480832A - 不规则钛合金∩型件电子束焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种不规则钛合金∩型件电子束焊接装置，属于焊接技术领域。不规则钛合金∩型件电子束焊接装置，针对零件的具体特点而设计的，即零件由腹板与两件双曲面缘条焊接而成，焊缝为两道平行长焊缝，焊后为收口状态；所述的不规则钛合金∩型件电子束焊接装置由卡板组件、L型支座、T型支撑梁、快速夹具、压板、琴键压块、铜板、锁紧机构和吊挂；该装置工作时，将缘条零件装卡在卡板组件中，拧紧后安装到L型支座上锁紧，并与腹板零件对合。通过快速夹具及锁紧机构对缘条及腹板件进行压紧定位，方可进行焊接。
Description
技术领域
本发明涉及一种不规则钛合金∩型件的电子束焊接装置，属于焊接技术领域。
背景技术
钛的弹性模数约比钢小一半，所以焊接残余应力变形较大，并且焊后校形困难。钛合金的化学活性大，热处理性能特殊，冷裂倾向大，因此，在焊接钛合金时，获得优质焊接接头的必备条件之一是：配套合理的焊接夹具，减小焊接应力及变形。
现行∩型件焊接工装的刚性约束过大，零件焊接时限制了焊缝的自由收缩，接头内部会产生很大的焊接应力，且应力分布紊乱，造成横向收缩变形及纵向串动变形无规律(收口、缩口现象；向左、向右串动)、不受控，为后续的热处理校形等工序增加了困难。
根据上述原因，发明了该焊接装置，该装置结构新颖，装卸方便，定位准确，生产效率高。
发明内容
本发明的目的是发明一种不规则的焊接工装，能够有效的控制∩型件的焊接应力和变形，实现优质高效焊接，获得良好的焊接接头。
本发明的技术方案：
不规则钛合金∩型件电子束焊接装置，针对零件的具体特点而设计的，即零件由腹板20与两件双曲面缘条19焊接而成，焊缝为两道平行长焊缝，焊后为收口状态；
所述的不规则钛合金∩型件电子束焊接装置由卡板组件、L型支座2、T型支撑梁5、快速夹具6、压板7、琴键压块8、铜板9、锁紧机构10和吊挂13；
所述的卡板组件由3外卡板和4内卡板组成，外卡板3和内卡板4的两端分别通过L形角材滑动连接于L型支座2上，L形角材在L型支座2上平行沿着焊缝横向自由滑动，保证焊缝横向自由收缩；外卡板3和内卡板4相对侧具有与缘条19贴合的缘条型面，二者与底板1间存在距离；缘条19为近“L”型结构，其长边夹于3外卡板和4内卡板之间，短边与腹板20对接；外卡板3两端设有缘条耳片定位块，与缘条19两端的耳片端面留有0.05mm的间隙，保证焊接过程定位和锁紧，以及焊接后焊缝纵向串动后缘条19与装置脱离；
T型支撑梁5位于两组卡板组件之间，腹板20固定在T型支撑梁5上；
底板1、L型支座2与T型支撑梁5焊接为一个组合件；
L型支座2垂直焊接于底板1的两端上表面，L型支座2上部形成搭载平台；T型支撑梁5两端焊接于L型支座2上，其上开有凹槽，凹槽内镶嵌铜板9，并通过沉头螺栓17固定；在焊接过程中，铜板9具有快速冷却的作用；
多组快速夹具6安装固定于外卡板3上表面，用于对缘条19短边上方的铜板9施加压力，保证与腹板20面接触，使焊缝两侧更好的贴合横梁表面；
压板7两端开有凹槽，通过固定在L型支座2外侧锁紧机构10与螺母15配合实现压板7锁紧固定，压板7位于腹板20上方，压板7的下表面通过螺栓18固定有多个琴键压块8，焊接过程实现对腹板20的压紧，防止产生波浪变形。
本发明的有益效果：该装置工作时，将缘条零件装卡在卡板组件中，拧紧后安装到L型支座上锁紧，并与腹板零件对合。通过快速夹具及锁紧机构对缘条及腹板件进行压紧定位，方可进行焊接。
附图说明
图1为一种不规则钛合金∩型件电子束焊接装置立体图。
图2为一种不规则钛合金∩型件电子束焊接装置侧视图。
图3为一种不规则钛合金∩型件电子束焊接装置俯视图。
图中：1底板；2L型支座；3外卡板；4内卡板；5T型支撑梁；6快速夹具；7压板；8琴键压板；9铜板；10锁紧机构；12轴销螺栓；13吊挂；14销轴；15螺母；16螺栓；17沉头螺栓；18螺栓；19缘条；20腹板。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
如图所示：
不规则钛合金∩型件电子束焊接装置的安装方式：
(1)将两个缘条19分别装卡入两套卡板组件中，并用轴销螺栓12定位锁紧；
(2)T型支撑梁5与L型支座2、底板1进行焊接，组成焊接组合件；铜板9与T型支撑梁5通过沉头螺栓17连接，起到冷却作用；
(3)将装卡好的缘条19和卡板组件分别装卡到L型支座2上，并对准孔位通过轴销螺栓12进行连接，并稍微拧紧即可；
(4)琴键压块8通过螺栓18与压板7连接，锁紧机构10通过螺栓、轴销螺栓12与L型支座2连接，其旋转杆可绕着销轴14进行旋转到压板7位置，并通过螺母15锁紧，对腹板20进行压紧；
(5)快速夹具6通过螺栓18与外卡板3连接，其螺钉通过对铜板9的压紧来实现对缘条焊缝处的压紧定位，防止焊接变形；
(6)在装置的四个角处安装吊挂螺钉13，实现整个装置的吊装。
工作时，内外卡板型面与缘条型面贴合，外卡板耳片对缘条的耳片进行纵向定位。琴键压块通过锁紧机构的锁紧来压紧腹板件，防止产生波浪变形，快速夹具的压紧钉对缘条焊缝处进行压紧，防止焊接变形。焊接时，缘条件带动卡板组件沿着L型支座上表面滑动，实现焊缝横向自由收缩，减少焊接应力和变形。
实施效果
该发明装置装卸方便，定位准确，结构新颖，很好的控制了焊接变形，生产效率高。通过该装置焊接的钛合金∩型件，满足了焊接及后续热处理、机加精度要求，保证了孔轴线位置±0.2mm、耳片端面(沿轴线方向)位置度±0.1mm、两端口焊后控制在0～0.5mm、外形形面公差±0.3mm。
Claims (1)
1.一种不规则钛合金∩型件电子束焊接装置，针对零件的具体特点而设计的，即零件由腹板(20)与两件双曲面缘条(19)焊接而成，焊缝为两道平行长焊缝，焊后为收口状态；
所述的不规则钛合金∩型件电子束焊接装置由卡板组件、L型支座(2)、T型支撑梁(5)、快速夹具(6)、压板(7)、琴键压块(8)、铜板(9)、锁紧机构(10)和吊挂(13)；
所述的卡板组件由外卡板(3)和内卡板(4)组成，外卡板(3)和内卡板(4)的两端分别通过L形角材滑动连接于L型支座(2)上，L形角材在L型支座(2)上平行沿着焊缝横向自由滑动，保证焊缝横向自由收缩；外卡板(3)和内卡板(4)相对侧具有与缘条(19)贴合的缘条型面，二者与底板(1)间存在距离；缘条(19)为近“L”型结构，其长边夹于外卡板(3)和内卡板(4)之间，短边与腹板(20)对接；外卡板(3)两端设有缘条耳片定位块，与缘条(19)两端的耳片端面留有0.05mm的间隙，保证焊接过程定位和锁紧，以及焊接后焊缝纵向串动后缘条(19)与装置脱离；
T型支撑梁(5)位于两组卡板组件之间，腹板(20)固定在T型支撑梁(5)上；
底板(1)、L型支座(2)与T型支撑梁(5)焊接为一个组合件；
L型支座(2)垂直焊接于底板(1)的两端上表面，L型支座(2)上部形成搭载平台；T型支撑梁(5)两端焊接于L型支座(2)上，其上开有凹槽，凹槽内镶嵌铜板(9)，并通过沉头螺栓(17)固定；在焊接过程中，铜板(9)具有快速冷却的作用；
多组快速夹具(6)安装固定于外卡板(3)上表面，用于对缘条(19)短边上方的铜板(9)施加压力，保证与腹板(20)面接触，使焊缝两侧更好的贴合横梁表面；
压板(7)两端开有凹槽，通过固定在L型支座(2)外侧锁紧机构(10)与螺母(15)配合实现压板(7)锁紧固定，压板(7)位于腹板(20)上方，压板(7)的下表面通过螺栓(18)固定有多个琴键压块(8)，焊接过程实现对腹板(20)的压紧，防止产生波浪变形。
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