CN112453745A - 一种双焊缝结构机匣的焊接止口及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种双焊缝结构机匣的焊接止口及加工方法，包括前止口和后止口，并分别位于内机匣和外机匣之间的两个连接板上，前止口的焊接缝倾斜设置，在配合间隙不受轴向尺寸的影响，同时能起到自定心作用，即保证内机匣和外机匣同心，便于盲装也能提高装配效率，同时，后止口采用圆柱面的焊接缝，能有效提高装配精度。该焊接止口实现双焊缝结构的机匣精准、小间隙配合，以提高工件焊接质量，通过确定两个待焊工件的装配关系，分别设计两处焊缝止口的形状和尺寸关系，并进行相应的加工，实现两条平行的焊缝精准、无干涉、以及小间隙配合的目的。

Description

一种双焊缝结构机匣的焊接止口及加工方法

技术领域

本发明涉及机匣类零件的焊接领域，具体为一种双焊缝结构机匣的焊接止口及加工方法。

背景技术

在航空发动机燃烧室部件的加工中，存在一种由内外两个机匣组成，内机匣和外机匣通过环形的第一连接板7和第二连接板8连接，第一连接板7和第二连接板8均采用真空电子束焊缝连接的结构形式，两条焊缝结构呈现为两条同心、不同直径、且处于不同的轴向尺寸位置的环形焊缝，如图1所示。对于此类焊缝的焊接结构设计，由于真空电子束焊对于焊接间隙的要求较为严格，两条焊缝止口形式如设计不当，极易造成互相干涉、互相影响，不能装配到相应的位置；另外，双焊缝在配车、试装配过程中必然有一侧位于不利于观测的位置，属于“盲装”，焊缝止口形式直接影响焊接装配质量。

因此，需要设计一种内机匣和外机匣的焊接止口结构，提高装配效率，同时保证焊接质量。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种双焊缝结构机匣的焊接止口及加工方法，实现双焊缝结构的焊接质量。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种双焊缝结构机匣的焊接止口，包括同轴设置的外机匣内机匣，外机匣和内机匣之间通过第一连接板和第二连接板连接，每个连接板均由两个焊接板拼接形成，所述焊接止口包括前止口和后止口，并分别位于两个连接板的拼接处，前止口位于靠近外机匣直径小的一端的连接板上；

所述前止口包括第一焊接缝和第一锁底边，第一焊接缝位于第一连接板的拼接处并倾斜设置，第一锁底边设置在第一焊接缝的一侧，并位于靠近外机匣直径大的一端；

所述后止口包括第二焊接缝和第二锁底边，第二焊接缝位于第二连接板的拼接处，第二焊接缝并与外机匣的轴向平行，第二锁底边设置在第二焊接缝的一侧，并位于靠近外机匣直径小的一端。

优选的，所述第一焊接缝的斜度为10°-20°。

优选的，所述第一焊接缝的斜度为15°。

优选的，所述第一锁底边与第一焊缝之间设置有第一间隙，该间隙沿外机匣的轴向设置。

优选的，所述第二锁底边与第二焊缝之间设置有第二间隙，该间隙沿外机匣的轴向设置。

优选的，所述第一间隙和第二间隙的宽度为0.2mm。

优选的，所述外机匣上设置有通气孔，用于排出焊接时产生的气体。

优选的，所述通气孔位于两个连接板之间。

优选的，所述第一焊缝的直径小于第一焊缝的直径。

一种双焊缝结构机匣的焊接止口的加工方法，包括以下步骤：

步骤1、根据外机匣两端的直径，确定外机匣和内机匣的装配关系，根据转配关系确定前止口和后止口的位置；

步骤2、在第一连接板的拼接处车削加工倾斜的焊接面，并在拼接处的一端预留第一锁底边；

步骤3、在第二连接板的拼接处车削加工圆柱型的焊接面，并在拼接处的一端预留第一锁底边；

在第二连接板的焊接面配车过程中，将相互配合的两个焊接面的直径先加工到理论尺寸+0.1mm，然后以每次0.05mm的余量加工，加工一次配装一次，直至两个焊接面之间的间隙不大于0.1mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的一种双焊缝结构机匣的焊接止口，包括前止口和后止口，并分别位于内机匣和外机匣之间的两个连接板上，前止口的焊接缝倾斜设置，在配合间隙不受轴向尺寸的影响，同时能起到自定心作用，即保证内机匣和外机匣同心，便于盲装也能提高装配效率，同时，后止口采用圆柱面的焊接缝，能有效提高装配精度。该焊接止口实现双焊缝结构的机匣精准、小间隙配合，以提高工件焊接质量，通过确定两个待焊工件的装配关系，分别设计两处焊缝止口的形状和尺寸关系，并进行相应的加工，实现两条平行的焊缝精准、无干涉、以及小间隙配合的目的。

进一步在锁底边预留间隙，防止电子束击穿伤及工件。

附图说明

图1为现有内机匣和外机匣的连接结构图；

图2为本发明内机匣和外机匣的焊接止口设计图；

图3为本发明前止口的结构放大图；

图4为本发明后止口的结构放大图。

图中：1-内机匣；2-外机匣；3-前止口；4-后止口；5-第一间隙；6-第二间隙；7-第一连接板；8-第二连接板；9-排气孔；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参阅2-4，一种双焊缝结构机匣的焊接止口，该焊接止口应用于外机匣2和内机匣1之间的两个环形连接板上，分别为第一连接板7和第二连接板8，第一连接板7靠近外机匣的直径小的一端，两个连接板均采用两段焊接形成。

第一连接板7包括第一焊接板和第二焊接板，第一焊接板的一端与内机匣的侧壁连接，另一端向外机匣延伸，第二焊接板的一端与外机匣的内壁连接，另一端向内机匣向内机匣延伸。

第二连接板8包括第三焊接板和第四焊接板，第三焊接板的一端与内机匣的侧壁连接，另一端向外机匣延伸，第四焊接板的一端与外机匣的内部连接，另一端向内机匣向内机匣延伸。

焊接止口包括前止口3和后止口4，前止口3为第一连接板7的拼接处，后止口4位于第二连接板8的拼接处。

前止口3包括第一焊接缝和第一锁底边，第一焊接缝位于第一焊接板和第二焊接板的拼接处，并倾斜设置，第一锁底边设置在第一焊接板端部的侧壁上，并靠近外机匣直径大的一端，使第一焊接板端部形成“L”型结构。

上述第一焊接缝的斜度为10°-20°，优选为15°。第一焊接板和第二焊接板的拼接处采用斜面配合，优点在于其配合间隙不受轴向尺寸的影响，同时能起到自定心作用，即保证内机匣和外机匣同心。

当内机匣和外机匣装配后，第一锁底边与第二焊接板的侧壁设置有第一间隙5，这样既能起到防止电子束击穿伤及工件，又不会造成装配干涉，同时能够保证拼接面紧密接触。

所述第一间隙5的间隙为0.2mm。

上述后止口4包括第二焊接缝和第二锁底边，第二焊接缝位于第三焊接板和第四焊接板的拼接处，第二焊接缝并与外机匣的轴向平行，第二锁底边设置在第四焊接板端部的侧壁上，并靠近外机匣直径小的一端，使内机匣连接板端部形成“L”型结构。

所述后止口的第二锁底边与第三焊接板设置有第二间隙6，第二间隙6沿机匣的轴向设置，第二间隙6的间隙为0.2mm，既能起到防止电子束击穿伤及工件，又不会造成装配干涉。

为了保证后止口装配精度，第三焊接板的外径公差为-0.05mm，相配合的第四焊接板的内径公差为+0.05mm。

上述第一焊接缝和第二焊接缝均为环形焊缝，并且第一焊接缝的直径小于第二焊接缝的直径。

外机匣的侧壁上设置有通气孔9，通气孔位于两个第一连接板和第二连接板之间，用于将焊接产生的气体排出至外机匣的外侧。

下面对一种双焊缝结构机匣的焊接止口的加工方法进行详细的说明，夹头包括以下步骤：

步骤1、根据外机匣两端的直径，确定外机匣和内机匣的装配关系。

具体的，由于双焊缝的尺寸结构限制，其装配关系具有唯一性，将内机匣自外机匣直径大的一端向直接小的一端进行装配，将靠近外机匣直径大的一端的连接板定为第一连接板7，另一个定为第二连接板8，前止口3位于第一连接板7上，后止口4位于第二连接板8上。

步骤2、在第一连接板7上加工前止口3。

在第一焊接板的端部车削加工斜度为15°焊接面，并预留第一锁底边，同时在第二焊接板的端部车削加工相配合的焊接面。斜面配合的优点在于其配合间隙不受轴向尺寸的影响，同时能起到自定心作用，即保证两个待焊件同心；其次，止口的锁底边与相配合面预留0.2mm间隙，既能起到防止电子束击穿伤及工件，又不会造成装配干涉。

步骤3、在第二连接板8的拼接处加工后止口4。

具体的，在第三焊接板的端部车削加工与轴向平行的环形焊接面，在第四焊接板的端部车削加工焊接面并预留第二锁底边，第三焊接板的环形焊接面的公差要求为-0.05mm，第四焊接板的环形焊接面的公差要求为-0.05mm。同样，止口的锁底边与相配合面预留0.2mm间隙，既能起到防止电子束击穿伤及工件，又不会造成装配干涉。

在后止口的配车过程中，将两个焊接面的直径先加工到理论尺寸+0.1mm，然后以每次0.05mm的余量加工，加工一次相配装配一次，直至间隙满足不大于0.1mm的要求。

实施例1

以扩压器和燃烧室外机匣为例，对本发明的一种双焊缝结构机匣的焊接止口及加工方法进行说明。

焊接件由1个扩压器和1个燃烧室外机匣组成，扩压器和燃烧室外机匣的材料为GH4169，前止口内外径直径分别为Ф675.7+0.1mm/Ф675.7-0.1mm，后止口内外径直径分别为Ф687mm。传统的焊接止口设计和加工方法，其缺点在于：1、两处焊接止口均不能起到定心作用，内外止口由于存在圆度误差，必然产生装配干涉；2、锁底边没有设计间隙结构，止口的轴向尺寸误差，必然造成轴向位置不能装配到位的问题；配合车加工的过程中，必然出现一侧不能观测配合间隙，导致配合间隙超差等问题。

通过采用本发明的焊接结构，在装配时，将Ф675.7+0.1mm的焊接面设置为环形斜面，通过斜面定位，保证扩压器和燃烧室外机匣的同轴定位，同时由于该位置处于装配盲区，通过斜面更加便于装配，又不会造成装配干涉，其次在锁底边预留间隙，防止电子束击穿伤及工件。

后止口采用圆柱面配合，提高扩压器和燃烧室外机匣的定位精度，同时在焊缝处设置锁底边并预留间隙，防止电子束击穿伤及工件。

本发明提供的一种双焊缝结构机匣的焊接止口及加工方法，当制造过程中涉及到待焊接的机匣存在两条同心的焊缝焊接时，可以通过上述的步骤设计止口结构尺寸以及车加工，可以保证两条焊缝在装配过程中不会产生干涉现象，在起到自动定心的同时，最大程度保证了较优的焊接间隙，在装配过程中可以克服盲装风险，提高焊接装配质量。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双焊缝结构机匣的焊接止口，包括同轴设置的外机匣(2)内机匣(1)，外机匣(2)和内机匣(1)之间通过第一连接板和第二连接板连接，每个连接板均由两个焊接板拼接形成，其特征在于，所述焊接止口包括前止口(3)和后止口(4)，并分别位于两个连接板的拼接处，前止口(3)位于靠近外机匣直径小的一端的连接板上；

所述前止口(3)包括第一焊接缝和第一锁底边，第一焊接缝位于第一连接板的拼接处并倾斜设置，第一锁底边设置在第一焊接缝的一侧，并位于靠近外机匣直径大的一端；

所述后止口(4)包括第二焊接缝和第二锁底边，第二焊接缝位于第二连接板的拼接处，第二焊接缝并与外机匣的轴向平行，第二锁底边设置在第二焊接缝的一侧，并位于靠近外机匣直径小的一端。

2.根据权利要求1所述的一种双焊缝结构机匣的焊接止口，其特征在于，所述第一焊接缝的斜度为10°-20°。

3.根据权利要求1所述的一种双焊缝结构机匣的焊接止口，其特征在于，所述第一焊接缝的斜度为15°。

4.根据权利要求1所述的一种双焊缝结构机匣的焊接止口，其特征在于，所述第一锁底边与第一焊缝之间设置有第一间隙，该间隙沿外机匣的轴向设置。

5.根据权利要求1所述的一种双焊缝结构机匣的焊接止口，其特征在于，所述第二锁底边与第二焊缝之间设置有第二间隙，该间隙沿外机匣的轴向设置。

6.根据权利要求4所述的一种双焊缝结构机匣的焊接止口，其特征在于，所述第一间隙和第二间隙的宽度为0.2mm。

7.根据权利要求1所述的一种双焊缝结构机匣的焊接止口，其特征在于，所述外机匣上设置有通气孔，用于排出焊接时产生的气体。

8.根据权利要求1所述的一种双焊缝结构机匣的焊接止口，其特征在于，所述通气孔位于两个连接板之间。

9.根据权利要求1所述的一种双焊缝结构机匣的焊接止口，其特征在于，所述第一焊缝的直径小于第一焊缝的直径。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种双焊缝结构机匣的焊接止口的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据外机匣两端的直径，确定外机匣和内机匣的装配关系，根据转配关系确定前止口和后止口的位置；

步骤2、在第一连接板的拼接处车削加工倾斜的焊接面，并在拼接处的一端预留第一锁底边；

步骤3、在第二连接板的拼接处车削加工圆柱型的焊接面，并在拼接处的一端预留第一锁底边；

在第二连接板的焊接面配车过程中，将相互配合的两个焊接面的直径先加工到理论尺寸+0.1mm，然后以每次0.05mm的余量加工，加工一次配装一次，直至两个焊接面之间的间隙不大于0.1mm。

Images