CN108857117B - 一种高强度发射井围栏结构件的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，该法先沿筒体的内壁焊接一号防变形支撑工装、二号防变形支撑工装，再将缓冲支架对应装配在筒体的一侧，将松紧装置安装座对应装配在筒体的另一侧，然后在缓冲支架、松紧装置安装座的外侧均设置槽钢工装，将缓冲支架、松紧装置安装座与筒体焊接，再依次焊接锁定导向筒安装座、轴承基座安装座板、缓冲支架腹板、各类筋板，随后依次焊接开盖到位挡块、锁定导向筒安装面板，最后割除一号防变形支撑工装、二号防变形支撑工装，并对筒体的内圆进行堆焊。该设计不仅能够有效控制围栏结构件的焊接变形，而且保证了焊接的可达性。

Description

一种高强度发射井围栏结构件的制造方法

技术领域

本发明属于潜艇发射井领域，具体涉及一种高强度发射井围栏结构件的制造方法。

背景技术

潜艇发射井围栏结构件主要由筒体、松紧装置安装座、缓冲支架、筋板、座板、肋板等组成，这些零件的材质多为10CrNi3MoV、15CrNi3MoV高强度钢。围栏结构件的设计要求所有焊缝全部采用熔透性焊缝，焊缝探伤达到Ⅰ级要求，焊接坡口大，按照常规的焊接方法容易产生较大的焊接变形，围栏焊接变形一旦形成，构件将无法校正，容易导致构件的报废，增加产品的风险，影响产品的制造周期，因此很难保证围栏结构件的焊接变形。另外，围栏筒体与其上各支架、安装座、筋板等部件在装配完成之后的焊接空间狭小，焊接可达性较差，焊接难度很大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的很难保证围栏结构件的焊接变形、焊接可达性较差的问题，提供一种能够有效控制围栏结构件的焊接变形、且提高焊接可达性的高强度发射井围栏结构件的制造方法。

为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，依次包括以下步骤：

一、先沿筒体的内壁焊接一号防变形支撑工装、二号防变形支撑工装，再确定缓冲支架、松紧装置安装座的装配中心线，然后将缓冲支架对应装配在筒体的一侧，将松紧装置安装座对应装配在筒体的另一侧，随后在缓冲支架、松紧装置安装座的外侧均设置槽钢工装，最后将缓冲支架、松紧装置安装座与筒体焊接，其中，所述一号防变形支撑工装位于筒体的台阶面的上方，所述二号防变形支撑工装位于台阶面的下方；

二、先以焊接有缓冲支架、松紧装置安装座的筒体的中心线为基准，装配锁定导向筒安装座、轴承基座安装座板、缓冲支架腹板以及各类筋板，随后依次焊接锁定导向筒安装座、轴承基座安装座板、缓冲支架腹板、各类筋板；

三、先以步骤二得到的焊接有锁定导向筒安装座、轴承基座安装座板、缓冲支架腹板的筒体的中心线为基准，装配锁定导向筒安装面板，再依次焊接开盖到位挡块、锁定导向筒安装面板；

四、先割除一号防变形支撑工装、二号防变形支撑工装，然后对筒体的内圆进行堆焊。

步骤一中，所述将缓冲支架、松紧装置安装座与筒体焊接是指：先将筒体水平放置在焊接平台上，使缓冲支架、松紧装置安装座的焊接处位于水平位置，再焊接缓冲支架与筒体形成的一号焊缝的一侧、松紧装置安装座与筒体形成的二号焊缝的一侧，然后将筒体翻转180°，焊接一号焊缝的另一侧、二号焊缝的另一侧，随后将筒体继续翻转180°，焊接一号焊缝、二号焊缝的剩余部分。

步骤二中，所述依次将锁定导向筒安装座、轴承基座安装座板、缓冲支架腹板、各类筋板与筒体焊接是指：先将筒体水平放置在焊接平台上，使锁定导向筒安装座、轴承基座安装座板、缓冲支架腹板、各类筋板的焊接处位于水平位置，再焊接锁定导向筒安装座与缓冲支架、筒体形成的三号焊缝，随后依次焊接轴承基座安装座板与缓冲支架形成的四号焊缝、缓冲支架腹板与缓冲支架形成的五号焊缝，最后焊接各类筋板即可。

所述三号焊缝、四号焊缝、五号焊缝的焊接均采用两侧焊缝交替焊接的方式。

步骤三中，所述依次焊接开盖到位挡块、锁定导向筒安装面板是指：先将筒体垂直放置在焊接平台上，使开盖到位挡块、锁定导向筒安装面板的焊接处位于水平位置，再焊接开盖到位挡块与轴承基座安装座板形成的焊缝，最后焊接锁定导向筒安装面板与锁定导向筒安装座、缓冲支架、筒体形成的焊缝即可。

所述步骤四是指：先将筒体的内圆划分成依次连接的6等分，分别为一号区域、二号区域、三号区域、四号区域、五号区域、六号区域，然后将筒体水平放置，依次对一号区域、四号区域、二号区域、五号区域、三号区域、六号区域进行堆焊。

所述堆焊得到的堆焊层厚度为5～6mm。

步骤一中，先在筒体的法兰面上布置用于支撑缓冲支架的支撑块，再将缓冲支架固定在筒体上。

步骤一中，所述一号防变形支撑工装的上表面与缓冲支架的上表面位于同一水平面，所述二号防变形支撑工装的上表面与缓冲支架的底面位于同一水平面。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种高强度发射井围栏结构件的制造方法先焊接缓冲支架和松紧装置安装座，然后依次焊接锁定导向筒安装座、轴承基座安装座板、缓冲支架腹板以及各种筋板，再焊接开盖到位挡块、锁定导向筒安装面板，最后对筒体的内圆进行堆焊，该设计通过制定特定的装配和焊接顺序，不仅可有效减小围栏结构件的焊接变形，而且还能解决焊接操作空间狭小、焊接可达性较差的问题，同时，通过加入一号防变形支撑工装、二号防变形支撑工装、槽钢工装等防变形的焊接工装，进一步有效控制了围栏结构件的焊接变形。因此，本发明不仅能够有效控制围栏结构件的焊接变形，而且提高了焊接的可达性。

2、本发明一种高强度发射井围栏结构件的制造方法中步骤一采用先焊接缓冲支架与筒体形成的一号焊缝的一侧、松紧装置安装座与筒体形成的二号焊缝的一侧，然后将筒体翻转180°，焊接一号焊缝的另一侧、二号焊缝的另一侧，随后将筒体继续翻转180°，焊接一号焊缝、二号焊缝的剩余部分的方式来实现缓冲支架、松紧装置安装座与筒体的焊接，其通过制定合理的焊接顺序以及焊接位置，在保证焊接可达性的同时实现了焊接变形的有效控制，另外，对筒体的内圆按照一号区域-四号区域-二号区域-五号区域-三号区域-六号区域的顺序进行堆焊，也能起到控制焊接变形的作用。因此，本发明进一步实现了焊接变形的有效控制。

附图说明

图1为本发明所述围栏结构件的结构示意图；

图2为防变形支撑工装的结构示意图。

图3为缓冲支架、松紧装置安装座的焊接示意图。

图4为锁定导向筒安装座的焊接示意图。

图5为轴承基座安装座板的焊接示意图。

图6为缓冲支架腹板的焊接示意图。

图7为开盖到位挡块、锁定导向筒安装面板的焊接示意图。

图中：筒体1、台阶面11、一号焊缝12、二号焊缝13、三号焊缝14、四号焊缝15、五号焊缝16、法兰面17、支撑块18、一号防变形支撑工装21、二号防变形支撑工装22、缓冲支架3、松紧装置安装座4、槽钢工装5、锁定导向筒安装座6、轴承基座安装座板7、缓冲支架腹板8、开盖到位挡块9、锁定导向筒安装面板10。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，依次包括以下步骤：

一、先沿筒体1的内壁焊接一号防变形支撑工装21、二号防变形支撑工装22，再确定三个缓冲支架3、两个松紧装置安装座4的装配中心线，然后将缓冲支架3对应装配在筒体1的一侧，将松紧装置安装座4对应装配在筒体1的另一侧，随后在缓冲支架3、松紧装置安装座4的外侧均设置槽钢工装5，最后将缓冲支架3、松紧装置安装座4与筒体1焊接，其中，所述一号防变形支撑工装21位于筒体1的台阶面11的上方，所述二号防变形支撑工装22位于台阶面11的下方；

二、先以焊接有缓冲支架3、松紧装置安装座4的筒体1的中心线为基准，装配锁定导向筒安装座6、轴承基座安装座板7、缓冲支架腹板8以及各类筋板，随后依次焊接锁定导向筒安装座6、轴承基座安装座板7、缓冲支架腹板8、各类筋板；

三、先以步骤二得到的焊接有锁定导向筒安装座6、轴承基座安装座板7、缓冲支架腹板8的筒体1的中心线为基准，装配锁定导向筒安装面板10，再依次焊接开盖到位挡块9、锁定导向筒安装面板10；

四、先割除一号防变形支撑工装21、二号防变形支撑工装22，然后对筒体1的内圆进行堆焊。

步骤一中，所述将缓冲支架3、松紧装置安装座4与筒体1焊接是指：先将筒体1水平放置在焊接平台上，使缓冲支架3、松紧装置安装座4的焊接处位于水平位置，再焊接缓冲支架3与筒体1形成的一号焊缝12的一侧、松紧装置安装座4与筒体1形成的二号焊缝13的一侧，然后将筒体1翻转180°，焊接一号焊缝12的另一侧、二号焊缝13的另一侧，随后将筒体1继续翻转180°，焊接一号焊缝12、二号焊缝13的剩余部分。

步骤二中，所述依次将锁定导向筒安装座6、轴承基座安装座板7、缓冲支架腹板8、各类筋板与筒体1焊接是指：先将筒体1水平放置在焊接平台上，使锁定导向筒安装座6、轴承基座安装座板7、缓冲支架腹板8、各类筋板的焊接处位于水平位置，再焊接锁定导向筒安装座6与缓冲支架3、筒体1形成的三号焊缝14，随后依次焊接轴承基座安装座板7与缓冲支架3形成的四号焊缝15、缓冲支架腹板8与缓冲支架3形成的五号焊缝16，最后焊接各类筋板即可。

所述三号焊缝14、四号焊缝15、五号焊缝16的焊接均采用两侧焊缝交替焊接的方式。

步骤三中，所述依次焊接开盖到位挡块9、锁定导向筒安装面板10是指：先将筒体1垂直放置在焊接平台上，使开盖到位挡块9、锁定导向筒安装面板10的焊接处位于水平位置，再焊接开盖到位挡块9与轴承基座安装座板7形成的焊缝，最后焊接锁定导向筒安装面板10与锁定导向筒安装座6、缓冲支架3、筒体1形成的焊缝即可。

所述步骤四是指：先将筒体1的内圆划分成依次连接的6等分，分别为一号区域、二号区域、三号区域、四号区域、五号区域、六号区域，然后将筒体1水平放置，依次对一号区域、四号区域、二号区域、五号区域、三号区域、六号区域进行堆焊。

所述堆焊得到的堆焊层厚度为5～6mm。

步骤一中，先在筒体1的法兰面17上布置用于支撑缓冲支架3的支撑块18，再将缓冲支架3固定在筒体1上。

步骤一中，所述一号防变形支撑工装21的上表面与缓冲支架3的上表面位于同一水平面，所述二号防变形支撑工装22的上表面与缓冲支架3的底面位于同一水平面。

本发明的原理说明如下：

本发明提供了一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，其根据围栏的结构特点制定装配顺序，设计控制焊接变形的专用工装，制定合理的焊接顺序和焊接位置，使得在实际生产制作中能够很好的控制围栏结构件的焊接变形，保证围栏结构件的尺寸公差均在设计要求范围内，同时显著提高了焊接的可达性。

防变形支撑工装：在围栏结构件的焊接过程中，焊接变形主要来自于筒体1外侧的缓冲支架3的焊缝。考虑到焊接变形的控制效果、防变形支撑工装在焊后容易采用火焰切割的方式割除且不会破坏筒体1的台阶面11，本发明在台阶面11的上、下方分别布置一号防变形支撑工装21、二号防变形支撑工装22，且一号防变形支撑工装21的上表面与缓冲支架3的上表面平齐，所述二号防变形支撑工装22的上表面与缓冲支架3的底面平齐。

实施例1：

一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，依次按照以下步骤进行：

一、先将筒体1放置在装配平台上，沿筒体1内圆周方向划出一号防变形支撑工装21、二号防变形支撑工装22的装配线，然后按线点焊装配一号防变形支撑工装21、二号防变形支撑工装22，再确定缓冲支架3、松紧装置安装座4的装配中心线，在筒体1的法兰面17上布置用于支撑缓冲支架3的支撑块18，然后将缓冲支架3对应装配在筒体1的一侧，将松紧装置安装座4对应装配在筒体1的另一侧，之后在缓冲支架3、松紧装置安装座4的外侧均设置槽钢工装5，随后将筒体1水平放置在焊接平台上，使缓冲支架3、松紧装置安装座4的焊接处位于水平位置，并在筒体1的两侧放置止动块以防止筒体1发生翻转，再焊接缓冲支架3与筒体1形成的一号焊缝12的一侧、松紧装置安装座4与筒体1形成的二号焊缝13的一侧，然后将筒体1翻转180°，焊接一号焊缝12的另一侧、二号焊缝13的另一侧，最后将筒体1继续翻转180°，焊接一号焊缝12、二号焊缝13的剩余部分以完成缓冲支架3、松紧装置安装座4与筒体1的焊接，其中，所述一号防变形支撑工装21位于筒体1的台阶面11的上方，所述二号防变形支撑工装22位于台阶面11的下方，且一号防变形支撑工装21的上表面与缓冲支架3的上表面位于同一水平面，二号防变形支撑工装22的上表面与缓冲支架3的底面位于同一水平面；

二、先以焊接有缓冲支架3、松紧装置安装座4的筒体1的中心线为基准，划出锁定导向筒安装座6、轴承基座安装座板7、缓冲支架腹板8以及各类筋板的装配轮廓线，再按线装配锁定导向筒安装座6、轴承基座安装座板7、缓冲支架腹板8以及各类筋板，随后将筒体1水平放置在焊接平台上，使锁定导向筒安装座6、轴承基座安装座板7、缓冲支架腹板8、各类筋板的焊接处位于水平位置，并在筒体1的两侧放置止动块以防止筒体1发生翻转，再焊接锁定导向筒安装座6与缓冲支架3、筒体1形成的三号焊缝14，之后依次焊接轴承基座安装座板7与缓冲支架3形成的四号焊缝15、缓冲支架腹板8与缓冲支架3形成的五号焊缝16，最后焊接各类筋板即可，其中，所述三号焊缝14、四号焊缝15、五号焊缝16的焊接均采用两侧焊缝交替焊接的方式；

三、先以步骤二得到的焊接有锁定导向筒安装座6、轴承基座安装座板7、缓冲支架腹板8的筒体1的中心线为基准，划出开盖到位挡块9的装配线，并装配锁定导向筒安装面板10，再将筒体1垂直放置在焊接平台上，使开盖到位挡块9、锁定导向筒安装面板10的焊接处位于水平位置，然后焊接开盖到位挡块9与轴承基座安装座板7形成的焊缝，最后焊接锁定导向筒安装面板10与锁定导向筒安装座6、缓冲支架3、筒体1形成的焊缝即可；

四、先割除一号防变形支撑工装21、二号防变形支撑工装22，再将筒体1的内圆划分成依次连接的6等分，分别为一号区域、二号区域、三号区域、四号区域、五号区域、六号区域，然后将筒体1水平放置，依次对一号区域、四号区域、二号区域、五号区域、三号区域、六号区域进行堆焊，得到厚度为5～6mm的堆焊层。

对按上述方法制备得到的围栏结构的焊缝进行超声波UT探伤、磁粉PT探伤（NB/T47013-2015），合格，同时检查各零件位置尺寸，符合设计要求。

Claims (9)

1.一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，其特征在于：

所述制造方法依次包括以下步骤：

一、先沿筒体(1)的内壁焊接一号防变形支撑工装(21)、二号防变形支撑工装(22)，再确定缓冲支架(3)、松紧装置安装座(4)的装配中心线，然后将缓冲支架(3)对应装配在筒体(1)的一侧，将松紧装置安装座(4)对应装配在筒体(1)的另一侧，随后在缓冲支架(3)、松紧装置安装座(4)的外侧均设置槽钢工装(5)，最后将缓冲支架(3)、松紧装置安装座(4)与筒体(1)焊接，其中，所述一号防变形支撑工装(21)位于筒体(1)的台阶面(11)的上方，所述二号防变形支撑工装(22)位于台阶面(11)的下方；

二、先以焊接有缓冲支架(3)、松紧装置安装座(4)的筒体(1)的中心线为基准，装配锁定导向筒安装座(6)、轴承基座安装座板(7)、缓冲支架腹板(8)以及各类筋板，随后依次焊接锁定导向筒安装座(6)、轴承基座安装座板(7)、缓冲支架腹板(8)、各类筋板；

三、先以步骤二得到的焊接有锁定导向筒安装座(6)、轴承基座安装座板(7)、缓冲支架腹板(8)的筒体(1)的中心线为基准，装配锁定导向筒安装面板(10)，再依次焊接开盖到位挡块(9)、锁定导向筒安装面板(10)；

四、先割除一号防变形支撑工装(21)、二号防变形支撑工装(22)，然后对筒体(1)的内圆进行堆焊。

2.根据权利要求1所述的一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，其特征在于：

步骤一中，所述将缓冲支架(3)、松紧装置安装座(4)与筒体(1)焊接是指：先将筒体(1)水平放置在焊接平台上，使缓冲支架(3)、松紧装置安装座(4)的焊接处位于水平位置，再焊接缓冲支架(3)与筒体(1)形成的一号焊缝(12)的一侧、松紧装置安装座(4)与筒体(1)形成的二号焊缝(13)的一侧，然后将筒体(1)翻转180°，焊接一号焊缝(12)的另一侧、二号焊缝(13)的另一侧，随后将筒体(1)继续翻转180°，焊接一号焊缝(12)、二号焊缝(13)的剩余部分。

3.根据权利要求1或2所述的一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，其特征在于：

步骤二中，所述依次焊接锁定导向筒安装座(6)、轴承基座安装座板(7)、缓冲支架腹板(8)、各类筋板是指：先将筒体(1)水平放置在焊接平台上，使锁定导向筒安装座(6)、轴承基座安装座板(7)、缓冲支架腹板(8)、各类筋板的焊接处位于水平位置，再焊接锁定导向筒安装座(6)与缓冲支架(3)、筒体(1)形成的三号焊缝(14)，随后依次焊接轴承基座安装座板(7)与缓冲支架(3)形成的四号焊缝(15)、缓冲支架腹板(8)与缓冲支架(3)形成的五号焊缝(16)，最后焊接各类筋板即可。

4.根据权利要求3所述的一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，其特征在于：所述三号焊缝(14)、四号焊缝(15)、五号焊缝(16)的焊接均采用两侧焊缝交替焊接的方式。

5.一种权利要求1或2所述的高强度发射井围栏结构件的制造方法，其特征在于：

步骤三中，所述依次焊接开盖到位挡块(9)、锁定导向筒安装面板(10)是指：先将筒体(1)垂直放置在焊接平台上，使开盖到位挡块(9)、锁定导向筒安装面板(1)0的焊接处位于水平位置，再焊接开盖到位挡块(9)与轴承基座安装座板(7)形成的焊缝，最后焊接锁定导向筒安装面板(10)与锁定导向筒安装座(6)、缓冲支架(3)、筒体(1)形成的焊缝即可。

6.根据权利要求1或2所述的一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，其特征在于：

所述步骤四是指：先将筒体(1)的内圆划分成依次连接的6等分，分别为一号区域、二号区域、三号区域、四号区域、五号区域、六号区域，然后将筒体(1)水平放置，依次对一号区域、四号区域、二号区域、五号区域、三号区域、六号区域进行堆焊。

7.根据权利要求6所述的一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，其特征在于：所述堆焊得到的堆焊层厚度为5～6mm。

8.根据权利要求1或2所述的一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，其特征在于：步骤一中，先在筒体(1)的法兰面(17)上布置用于支撑缓冲支架(3)的支撑块(18)，再将缓冲支架(3)固定在筒体(1)上。

9.根据权利要求1或2所述的一种高强度发射井围栏结构件的制造方法，其特征在于：步骤一中，所述一号防变形支撑工装(21)的上表面与缓冲支架(3)的上表面位于同一水平面，所述二号防变形支撑工装(22)的上表面与缓冲支架(3)的底面位于同一水平面。

Images