CN112658439B - 航空座椅精密零配件焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了航空座椅精密零配件焊接工艺，涉及零配件焊接技术领域，为解决现有航空座椅精密零配件焊接后存在焊接件刚度不足的问题。所述步骤1：零配件预处理：将零配件焊接前利用清洗设备进行清洁，并对准备相应的零配件、工具和接头；步骤2：压紧定位：利用压紧机构对需要焊接的配件进行压紧定位；步骤3：零配件焊接：优先采用手工电弧焊、气保焊、埋弧焊，少用气焊和电渣焊，焊接前对焊接件的材质做不同处理，高碳钢和合金钢的焊接需要预热和焊后热处理，焊前将工件加热至350℃，使焊缝部分与周围机体金属的温差减小，减少焊接应力。

Description

航空座椅精密零配件焊接工艺

技术领域

本发明涉及零配件焊接技术领域，具体为航空座椅精密零配件焊接工艺。

背景技术

航空座椅，是一种主要用于航空行业的座椅，零配件是指已经完工、已构成用户产品的组成部分的产品，如集成电路块、仪表、仪器等。零配件虽不能独立发挥生产作用，但它却直接影响生产的正常进行。

但是，现有航空座椅精密零配件焊接后存在焊接件刚度不足的问题；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了航空座椅精密零配件焊接工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供航空座椅精密零配件焊接工艺，以解决上述背景技术中提出的现有航空座椅精密零配件焊接后存在焊接件刚度不足的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：航空座椅精密零配件焊接工艺，包括以下步骤：

步骤1：零配件预处理：将零配件焊接前利用清洗设备进行清洁，并对准备相应的零配件、工具和接头；

步骤2：压紧定位：利用压紧机构对需要焊接的配件进行压紧定位；

步骤3：零配件焊接：优先采用手工电弧焊、气保焊、埋弧焊，少用气焊和电渣焊，焊接前对焊接件的材质做不同处理，高碳钢和合金钢的焊接需要预热和焊后热处理，焊前将工件加热至350℃，使焊缝部分与周围机体金属的温差减小，减少焊接应力，对其表面处理时可使用堆焊或表面硬化处理，板材、棒材或其他标准结构件进行焊接时需要对其进行机械加工、磨削和表面硬化处理，焊接时可采用自动焊和单面焊双面成型，焊接时焊接头与焊接物成35-45°角，拼缝的间隙为0-1mm；手焊缝间隙为0-2mm；CO2半自动单面焊间隙为3mm；拼接时，先在接缝平整的部位进行定位焊，拼接边缘处高低误差极限值为0.5-1mm，定位焊过程中先定长边缝，后定短边缝，再定短端缝，后定长端缝，焊接时则与定位焊顺序相反，先焊端缝再焊边缝，环状结构件可以从单块板材或被焊接成嵌套的结构件中切割而成，在尺寸公差允许的范围内，可以考虑将钢板滚压成环状结构，然后在具有中空的圆形结构中进行焊接，以代替直接从厚板上切割环状结构件，减少材料费用，焊接结构中环状结构件有数量上的要求，可以考虑将一个平板滚压成一个圆筒结构，然后进行缝焊，也可采用火焰切割将圆筒切割成一系列的环状结构件，对平板结构进行卷边处理可以增加钢板的刚度，两平板对接焊时，将其中一个板的边缘进行弯曲卷边处理，可以给焊接结构提供一个加强筋，也可以采用波纹形板材以增加板材的刚度，或对板材表面进行压痕处理以增加板材的刚度，工件下料时，给工件尺寸加大一定的收缩余量，以补偿焊后的收缩，利用火焰局部加热焊件的适当部位，使其产生压缩塑性变形，以抵消焊接变形，焊接时长段多层焊时每次焊缝长度约为1.0m以上，当焊完前一层再焊后一层时，前层焊道义基本冷却到了较低的温度；短段多层焊时每层焊缝较短，约为50-400mm，前层焊道尚未冷却就开始了下一道的焊接，后条焊道是在前一条焊道造成的预热状态下进行焊接，焊接板材时对于单面V形坡口，可以采用单割嘴火焰切割开坡口；相反，对于双面V形坡口，可以采用多头割嘴火焰切割开坡口，切割工艺过程可以采用同一台切割设备完成，厚板材料有时需要开J形或U形坡口，与双面V形坡口相比可以节约焊缝金属，对于结构连接的关键部位，可以采用堆焊合金代替一般焊接材料进行提高，焊接过程中可用低氢型焊条，其中焊条的伸出长度调整到50mm，用以消除或降低预热温度，定位焊后纵缝两端加装引弧板和熄板，厚度与原材相同，引弧板和熄板为80×80mm或100×100mm，引弧板和熄板中间位置处刨削引弧槽和熄弧槽用以拼装焊接；

步骤4：检验：在焊接热循环作用下，焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域，可分为过热区、相变重结晶区、不完全重结晶区，由于过热区的奥氏体晶粒严重长大，冷却后得到晶粒粗大的过热组织，塑性和韧度明显下降，可利用金相显微镜或扫描电镜来观察该区域的金相组织变化，在焊接过程中材料实际是在经历一个热处理的过程，部分材料有淬硬倾向，为防止焊接造成焊接区域硬度在焊接过程中受到焊接环境的影响，造成焊缝、融合区、过热区材料硬度异常，可利用维氏硬度计进行检测；利用高速摄像机进行摄像收集焊接过程中电弧行为和熔滴过渡状态的信息，采用示波器记录的波形图来描述这一随机变化过程，对焊接过程电流、电压等参数进行直观形象的描述，并作出定性的分析；

其中，所述清洗设备包括清洗机构本体，所述清洗机构本体的上表面安装有清洗箱入口，所述清洗机构本体的下方安装有清洗箱。

优选的，所述焊接接头一般分为对接接头、搭接接头、T形接头和角接接头。

优选的，所述对接接头为两焊件表面构成大于或等于135度、小于或等于180度夹角，即两板件相对断面焊接而形成的接头，搭接接头为两板件部分重叠起来进行焊接所形成的接头，T形接头是将相互垂直的被连接件用角焊缝连接起来的接头，角接接头为两板件端面构成为直角的焊接接头。

优选的，所述清洗箱上方的四个角均安装有电动滑轨组，所述电动滑轨组的中间位置处安装有置物板，所述置物板的下方安装有置物槽，所述清洗箱的内部安装有清洗水槽，所述清洗水槽的下方安装有超声波换能器，所述超声波换能器的下端安装有超声波发生器，所述清洗水槽的一侧安装有排水口，所述排水口的上方安装有进水口。

优选的，所述电动滑轨组的上端安装有烘干箱，所述烘干箱的下表面安装有置物板进口，所述烘干箱的内部安装有热风机，所述热风机的下端安装有热风出口，所述热风机的上端安装有排风口。

优选的，所述清洗箱前端面的外壁上安装有箱门，所述箱门的一侧安装有连接合页，箱门的一侧通过连接合页与清洗箱转动连接，所述箱门前端面的外壁上安装有门体把手。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在焊接前对焊接件的材质做不同处理，高碳钢和合金钢的焊接需要预热和焊后热处理，焊前将工件加热至350℃，使焊缝部分与周围机体金属的温差减小，减少焊接应力，对其表面处理时可使用堆焊或表面硬化处理，板材、棒材或其他标准结构件进行焊接时需要对其进行机械加工、磨削和表面硬化处理，使其在焊接前刚度和硬度得到提升，采用火焰切割将圆筒切割成一系列的环状结构件，对平板结构进行卷边处理可以增加钢板的刚度，两平板对接焊时，将其中一个板的边缘进行弯曲卷边处理，可以给焊接结构提供一个加强筋，也可以采用波纹形板材以增加板材的刚度，或对板材表面进行压痕处理以增加板材的刚度，工件下料时，给工件尺寸加大一定的收缩余量，以补偿焊后的收缩，利用火焰局部加热焊件的适当部位，使其产生压缩塑性变形，以抵消焊接变形，相较于一般的航空座椅精密零配件焊接，本发明加强了焊接前、焊接中与焊接后焊件的刚度和硬度，使其整体的使用寿命和稳定性得到提高，更加适合用户进行选用。

2、利用超声波发生器和超声波换能器将清洗水槽和置物槽内的零配件进行清洗，清洗结束后利用电动滑轨组将其移动至上方的烘干箱内进行烘干，使其能够在焊接前保证表面和焊接处不会存在妨碍物，从而能够间接提高焊接成品的质量。

附图说明

图1为本发明的焊接工艺原理图；

图2为本发明的清洗机构本体整体结构示意图；

图3为本发明的清洗箱局部结构示意图；

图4为本发明的烘干箱局部结构示意图；

图中：1、清洗机构本体；2、清洗箱入口；3、电动滑轨组；4、置物板；5、置物槽；6、清洗箱；7、箱门；8、连接合页；9、门体把手；10、清洗水槽；11、超声波发生器；12、超声波换能器；13、排水口；14、进水口；15、烘干箱；16、热风机；17、热风出口；18、排风口；19、置物板进口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-4，本发明提供的一种实施例：航空座椅精密零配件焊接工艺，包括以下步骤：

步骤1：零配件预处理：将零配件焊接前利用清洗设备进行清洁，并对准备相应的零配件、工具和接头；

步骤2：压紧定位：利用压紧机构对需要焊接的配件进行压紧定位；

步骤3：零配件焊接：优先采用手工电弧焊、气保焊、埋弧焊，少用气焊和电渣焊，焊接前对焊接件的材质做不同处理，高碳钢和合金钢的焊接需要预热和焊后热处理，焊前将工件加热至350℃，使焊缝部分与周围机体金属的温差减小，减少焊接应力，对其表面处理时可使用堆焊或表面硬化处理，板材、棒材或其他标准结构件进行焊接时需要对其进行机械加工、磨削和表面硬化处理，焊接时可采用自动焊和单面焊双面成型，焊接时焊接头与焊接物成35-45°角，拼缝的间隙为0-1mm；手焊缝间隙为0-2mm；CO2半自动单面焊间隙为3mm；拼接时，先在接缝平整的部位进行定位焊，拼接边缘处高低误差极限值为0.5-1mm，定位焊过程中先定长边缝，后定短边缝，再定短端缝，后定长端缝，焊接时则与定位焊顺序相反，先焊端缝再焊边缝，环状结构件可以从单块板材或被焊接成嵌套的结构件中切割而成，在尺寸公差允许的范围内，可以考虑将钢板滚压成环状结构，然后在具有中空的圆形结构中进行焊接，以代替直接从厚板上切割环状结构件，减少材料费用，焊接结构中环状结构件有数量上的要求，可以考虑将一个平板滚压成一个圆筒结构，然后进行缝焊，也可采用火焰切割将圆筒切割成一系列的环状结构件，对平板结构进行卷边处理可以增加钢板的刚度，两平板对接焊时，将其中一个板的边缘进行弯曲卷边处理，可以给焊接结构提供一个加强筋，也可以采用波纹形板材以增加板材的刚度，或对板材表面进行压痕处理以增加板材的刚度，工件下料时，给工件尺寸加大一定的收缩余量，以补偿焊后的收缩，利用火焰局部加热焊件的适当部位，使其产生压缩塑性变形，以抵消焊接变形，焊接时长段多层焊时每次焊缝长度约为1.0m以上，当焊完前一层再焊后一层时，前层焊道义基本冷却到了较低的温度；短段多层焊时每层焊缝较短，约为50-400mm，前层焊道尚未冷却就开始了下一道的焊接，后条焊道是在前一条焊道造成的预热状态下进行焊接，使用户焊接时更加的精确，焊接板材时对于单面V形坡口，可以采用单割嘴火焰切割开坡口；相反，对于双面V形坡口，可以采用多头割嘴火焰切割开坡口，切割工艺过程可以采用同一台切割设备完成，厚板材料有时需要开J形或U形坡口，与双面V形坡口相比可以节约焊缝金属，对于结构连接的关键部位，可以采用堆焊合金代替一般焊接材料进行提高，利用不同的坡口形状可以有效的解约焊缝金属，焊接过程中可用低氢型焊条，其中焊条的伸出长度调整到50mm，用以消除或降低预热温度，从而能够间接加快焊接的效率，定位焊后纵缝两端加装引弧板和熄板，厚度与原材相同，引弧板和熄板为80×80mm或100×100mm，引弧板和熄板中间位置处刨削引弧槽和熄弧槽用以拼装焊接，从而能够便于用户进行拼装焊接；

步骤4：检验：在焊接热循环作用下，焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域，可分为过热区、相变重结晶区、不完全重结晶区，由于过热区的奥氏体晶粒严重长大，冷却后得到晶粒粗大的过热组织，塑性和韧度明显下降，可利用金相显微镜或扫描电镜来观察该区域的金相组织变化，在焊接过程中材料实际是在经历一个热处理的过程，部分材料有淬硬倾向，为防止焊接造成焊接区域硬度在焊接过程中受到焊接环境的影响，造成焊缝、融合区、过热区材料硬度异常，可利用维氏硬度计进行检测；利用高速摄像机进行摄像收集焊接过程中电弧行为和熔滴过渡状态的信息，采用示波器记录的波形图来描述这一随机变化过程，对焊接过程电流、电压等参数进行直观形象的描述，并作出定性的分析；

其中，清洗设备包括清洗机构本体1，清洗机构本体1的上表面安装有清洗箱入口2，清洗机构本体1的下方安装有清洗箱6。

进一步，焊接接头一般分为对接接头、搭接接头、T形接头和角接接头，不同接头的可以方便用户以不同需求来进行选择。

进一步，对接接头为两焊件表面构成大于或等于135度、小于或等于180度夹角，即两板件相对断面焊接而形成的接头，搭接接头为两板件部分重叠起来进行焊接所形成的接头，T形接头是将相互垂直的被连接件用角焊缝连接起来的接头，角接接头为两板件端面构成为直角的焊接接头，不同的接头便于用户进行选用。

进一步，清洗箱6上方的四个角均安装有电动滑轨组3，电动滑轨组3的中间位置处安装有置物板4，置物板4的下方安装有置物槽5，清洗箱6的内部安装有清洗水槽10，清洗水槽10的下方安装有超声波换能器12，超声波换能器12的下端安装有超声波发生器11，清洗水槽10的一侧安装有排水口13，排水口13的上方安装有进水口14，利用超声波发生器11和超声波换能器12将清洗水槽10和置物槽5内的零配件进行清洗，使其能够在焊接前保证表面和焊接处不会存在妨碍物。

进一步，电动滑轨组3的上端安装有烘干箱15，烘干箱15的下表面安装有置物板进口19，烘干箱15的内部安装有热风机16，热风机16的下端安装有热风出口17，热风机16的上端安装有排风口18，清洗结束后利用电动滑轨组3将其移动至上方的烘干箱15内进行烘干。

进一步，清洗箱6前端面的外壁上安装有箱门7，箱门7的一侧安装有连接合页8，箱门7的一侧通过连接合页8与清洗箱6转动连接，箱门7前端面的外壁上安装有门体把手9，利用连接合页8能够便于用户打开与关闭箱门7。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.航空座椅精密零配件焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：零配件预处理：将零配件焊接前利用清洗设备进行清洁，并对准备相应的零配件、工具和接头；

步骤2：压紧定位：利用压紧机构对需要焊接的配件进行压紧定位；

步骤3：零配件焊接：优先采用手工电弧焊、气保焊、埋弧焊，少用气焊和电渣焊，焊接前对焊接件的材质做不同处理，高碳钢和合金钢的焊接需要预热和焊后热处理，焊前将工件加热至350℃，使焊缝部分与周围机体金属的温差减小，减少焊接应力，对其表面处理时使用堆焊或表面硬化处理，板材、棒材或其他标准结构件进行焊接时需要对其进行机械加工、磨削和表面硬化处理，焊接时采用自动焊和单面焊双面成型，焊接时焊接头与焊接物成35-45°角，拼缝的间隙为0-1mm；手焊缝间隙为0-2mm；CO2半自动单面焊间隙为3mm；拼接时，先在接缝平整的部位进行定位焊，拼接边缘处高低误差极限值为0.5-1mm，定位焊过程中先定长边缝，后定短边缝，再定短端缝，后定长端缝，焊接时则与定位焊顺序相反，先焊端缝再焊边缝，环状结构件从单块板材或被焊接成嵌套的结构件中切割而成，在尺寸公差允许的范围内，将钢板滚压成环状结构，然后在具有中空的圆形结构中进行焊接，代替直接从厚板上切割环状结构件，减少材料费用，焊接结构中环状结构件有数量上的要求，将一个平板滚压成一个圆筒结构，然后进行缝焊，或采用火焰切割将圆筒切割成一系列的环状结构件，对平板结构进行卷边处理增加钢板的刚度，两平板对接焊时，将其中一个板的边缘进行弯曲卷边处理，给焊接结构提供一个加强筋，或采用波纹形板材增加板材的刚度，或对板材表面进行压痕处理增加板材的刚度，工件下料时，给工件尺寸加大一定的收缩余量，已补偿焊后的收缩，利用火焰局部加热焊件的适当部位，使其产生压缩塑性变形，抵消焊接变形；

步骤4：检验：在焊接热循环作用下，焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域，分为过热区、相变重结晶区、不完全重结晶区，由于过热区的奥氏体晶粒严重长大，冷却后得到晶粒粗大的过热组织，塑性和韧度明显下降，利用金相显微镜或扫描电镜来观察该区域的金相组织变化，在焊接过程中材料实际是在经历一个热处理的过程，部分材料有淬硬倾向，为防止焊接造成焊接区域硬度在焊接过程中受到焊接环境的影响，造成焊缝、融合区、过热区材料硬度异常，利用维氏硬度计进行检测；并利用高速摄像机进行摄像收集焊接过程中电弧行为和熔滴过渡状态的信息，采用示波器记录的波形图来描述这一随机变化过程，对焊接过程电流、电压等参数进行直观形象的描述，并作出定性的分析；

其中，所述清洗设备包括清洗机构本体（1），所述清洗机构本体（1）的上表面安装有清洗箱入口（2），所述清洗机构本体（1）的下方安装有清洗箱（6）。

2.根据权利要求1所述的航空座椅精密零配件焊接工艺，其特征在于：所述焊接时长段多层焊时每次焊缝长度约为1.0m，当焊完前一层再焊后一层时，前层焊道义基本冷却到了较低的温度；短段多层焊时每层焊缝较短，约为50-400mm，前层焊道尚未冷却就开始了下一道的焊接，后条焊道是在前一条焊道造成的预热状态下进行焊接。

3.根据权利要求1所述的航空座椅精密零配件焊接工艺，其特征在于：所述焊接接头分为对接接头、搭接接头、T形接头和角接接头。

4.根据权利要求3所述的航空座椅精密零配件焊接工艺，其特征在于：所述对接接头为两焊件表面构成大于或等于135度、小于或等于180度夹角，即两板件相对断面焊接而形成的接头，搭接接头为两板件部分重叠起来进行焊接所形成的接头，T形接头是将相互垂直的被连接件用角焊缝连接起来的接头，角接接头为两板件端面构成为直角的焊接接头。

5.根据权利要求1所述的航空座椅精密零配件焊接工艺，其特征在于：所述焊接板材时对于单面V形坡口，采用单割嘴火焰切割开坡口；相反，对于双面V形坡口，采用多头割嘴火焰切割开坡口，切割工艺过程采用同一台切割设备完成，厚板材料有时需要开J形或U形坡口，与双面V形坡口相比可以节约焊缝金属，对于结构连接的关键部位，采用堆焊合金代替一般焊接材料进行提高。

6.根据权利要求1所述的航空座椅精密零配件焊接工艺，其特征在于：所述焊接过程中用低氢型焊条，其中焊条的伸出长度调整到50mm，用以消除或降低预热温度。

7.根据权利要求1所述的航空座椅精密零配件焊接工艺，其特征在于：所述定位焊后纵缝两端加装引弧板和熄板，厚度与原材相同，引弧板和熄板为80×80mm或100×100mm，引弧板和熄板中间位置处刨削引弧槽和熄弧槽用以拼装焊接。

8.根据权利要求1所述的航空座椅精密零配件焊接工艺，其特征在于：所述清洗箱（6）上方的四个角均安装有电动滑轨组（3），所述电动滑轨组（3）的中间位置处安装有置物板（4），所述置物板（4）的下方安装有置物槽（5），所述清洗箱（6）的内部安装有清洗水槽（10），所述清洗水槽（10）的下方安装有超声波换能器（12），所述超声波换能器（12）的下端安装有超声波发生器（11），所述清洗水槽（10）的一侧安装有排水口（13），所述排水口（13）的上方安装有进水口（14）。

9.根据权利要求8所述的航空座椅精密零配件焊接工艺，其特征在于：所述电动滑轨组（3）的上端安装有烘干箱（15），所述烘干箱（15）的下表面安装有置物板进口（19），所述烘干箱（15）的内部安装有热风机（16），所述热风机（16）的下端安装有热风出口（17），所述热风机（16）的上端安装有排风口（18）。

10.根据权利要求1所述的航空座椅精密零配件焊接工艺，其特征在于：所述清洗箱（6）前端面的外壁上安装有箱门（7），所述箱门（7）的一侧安装有连接合页（8），箱门（7）的一侧通过连接合页（8）与清洗箱（6）转动连接，所述箱门（7）前端面的外壁上安装有门体把手（9）。

Images