CN113210987B - 一种用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，包括内部为空腔结构的底座以及分别设置在底座上的第一定位装夹组件和第二定位装夹组件；第一定位装夹组件包括设置在底座上的第一U型座体、位于第一U型座体内的第一U型挡板以及密封设置在第一U型座体和第一U型挡板上端的第一密封盖体，第一U型挡板的外壁与第一U型座体的内壁之间形成有氩气密封腔，底座上设置有与底座的内腔连通的内部通气气嘴，第一U型座体上设置有与氩气密封腔连通的外部通气气嘴；其结构可靠，使用性能好，针对不同焊点在底座上分别设置第一定位装夹组件和第二定位装夹组件，使得两处焊接均能处于平焊位置，方便焊接操作，提高焊接效果。

Description

一种用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具

技术领域

本发明涉及航空喷油系统技术领域，具体涉及一种用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具。

背景技术

弯管喷嘴类结构件是航空发动机喷油系统的重要零件，需要焊接堵头对机加工后的管路进行密封。传统的焊接夹具是仅对管路内部通氩气进行保护，这样会造成零件焊接完后焊缝外表面热影响区及周围基体由于高温环境下与空气中的氧气接触而出现蓝色的变色，影响焊缝表面质量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发提供了一种用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，包括内部为空腔结构的底座以及分别设置在底座上的第一定位装夹组件和第二定位装夹组件；

第一定位装夹组件包括设置在底座上的第一U型座体、位于第一U型座体内的第一U型挡板以及密封设置在第一U型座体和第一U型挡板上端的第一密封盖体，待焊接零件位于第一U型挡板的U型槽内，第一U型挡板的外壁与第一U型座体的内壁之间形成有氩气密封腔，底座上设置有与底座的内腔连通的内部通气气嘴，且底座的空腔与开设在第一U型挡板上的气孔相连通，第一U型座体上设置有与氩气密封腔连通的外部通气气嘴，第一U型座体上设置有用于待焊接零件定位的定位销。

进一步地，第二定位装夹组件包括设置在底座上的第二U型座体、位于第二U型座体内的第二U型挡板以及设置在底座上且用于待焊接零件定位的压板组件，待焊接零件位于第二U型挡板的U型槽内，压板组件与第二U型挡板相对应，第二U型座体的内壁与第二U型挡板的外壁之间形成有氩气密封腔，第二U型座体的上端和第二U型挡板的上端设置有第二密封盖体，压板组件上设置有内部通气气嘴，且该内部通气气嘴与开设在第二U型挡板上的气孔相连通，第二U型座体上设置有与所述氩气密封腔连通的外部通气气嘴，外部通气气嘴贯穿所述第二密封盖体。

进一步地，压板组件包括设置在底座上且与所述第二U型座体相对应的支座、设置在靠近第二U型座体端面的压板以及设置在压板上的压紧件，支座内部为空腔结构，压板组件上的内部通气气嘴设置在所述支座上并与支座内的空腔相连通。

进一步地，第一U型座体和第二U型座体上均设置有用于零件放置的开口，且所述开口与所述U型槽相连通。

进一步地，待焊接零件装配到位后，待焊接零件与所述第一U型挡板的内壁、第二U型挡板的内壁之间具有间距。

进一步地，底座上分别设置有与第一U型座体相适配的第一卡槽以及与第二U型座体相适配的第二U型座体。

进一步地，压紧件包括双头螺柱以及配合连接在双头螺柱上的螺母，双头螺柱贯穿压板与支座并通过所述螺母将两者压紧。

进一步地，底座与支座通过定位销连接。

进一步地，第一定位装夹组件和第二定位装夹组件位于不同平面内。

进一步地，底座的两侧分别设置有手柄。

本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，其结构可靠，使用性能好，针对不同焊点在底座上分别设置第一定位装夹组件和第二定位装夹组件，使得两处焊接均能处于平焊位置，方便焊接操作，在零件待焊区域的外部设计了用于氩气保护的外部保护密封腔，避免了零件焊接区域由于高温氧化造成的大面积变色，同时，该保护密封腔对待焊接零件不做约束，保证可靠的装配间隙，使零件焊后能不受束缚自由变形释放一部分内应力，大大降低时效性裂纹产生率。

附图说明

图1为本发明中待焊接零件示意图；

图2为本发明中待焊接零件正视图及焊接位置示意图；

图3为本发明中焊接夹具结构示意图；

图4为图3中取下密封盖体后示意图；

图5为本发明中外部氩气填充示意图

图6为本发明中焊接夹具正视图；

图7为本发明中焊接夹具俯视图；

图8为本发明中焊接夹具右视图；

图9为图7中B-B剖视图；

图10为图7中C-C剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

该焊接装置用于对航空弯管喷嘴结构件焊接时起到保护作用的专用夹具，航空弯管喷嘴结构件示意图如图1和图2所示。

如图3至图10所示，一种用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，包括内部为空腔结构的底座1以及分别设置在底座1上的第一定位装夹组件2和第二定位装夹组件3。底座1为整个装置的支撑载体，其结构可靠，提高装置工作时的稳定性。第一定位装夹组件2和第二定位装夹组件3位于不同平面内，通过第一定位装夹组件2和第二定位装夹组件3分别针对不同焊点的待焊接零件进行夹持保护，使得两处焊接均能处于平焊位置，方便焊接操作。

第一定位装夹组件2包括设置在底座1上的第一U型座体20、位于第一U型座体20内的第一U型挡板200以及密封设置在第一U型座体20和第一U型挡板200上端的第一密封盖体21，待焊接零件位于第一U型挡板200的U型槽内，第一U型挡板200的外壁与第一U型座体20的内壁之间形成有氩气密封腔4，底座1上设置有与底座1的内腔连通的内部通气气嘴5，且底座1的空腔与开设在第一U型挡板200上的气孔相连通，第一U型座体20上设置有与氩气密封腔4连通的外部通气气嘴6，第一U型座体20上设置有用于待焊接零件定位的定位销22。在进行装配时，待焊接零件通过定位销固定在底座1上，底座1上分别设置有与第一U型座体20相适配的第一卡槽，第一U型座体20嵌装到第一卡槽后，将第一U型挡板200放在第一U型座体20内固定，将待焊接零件置于第一U型挡板200的U型槽内，并微调使得待焊接零件管壁与第一U型挡板200之间具备2mm-3mm的间隙，再将第一密封盖体21盖合到第一U型座体20和第一U型挡板200上形成氩气密封腔4。在焊接操作时，氩气气管分别连接到内部通气气嘴5和外部通气气嘴6上，在弯管结构件内部形成内部保护区域，第一U型挡板200与零件之间形、第一U型座体20和第一U型挡板200之间的氩气密封腔4内形成外部保护区域，从而避免了零件焊接区域由于高温氧化造成的大面积变色，提高焊接的可靠性能。

第二定位装夹组件3包括设置在底座1上的第二U型座体30、位于第二U型座体30内的第二U型挡板31以及设置在底座1上且用于待焊接零件定位的压板组件，待焊接零件位于第二U型挡板31的U型槽内，压板组件与第二U型挡板31相对应，第二U型座体30的内壁与第二U型挡板31的外壁之间形成有氩气密封腔4，第二U型座体30的上端和第二U型挡板31的上端设置有第二密封盖体33，压板组件上设置有内部通气气嘴5，且该内部通气气嘴5与开设在第二U型挡板31上的气孔相连通，第二U型座体30上设置有与氩气密封腔4连通的外部通气气嘴6，外部通气气嘴6贯穿第二密封盖体33。在进行装配时，支座320通过定位销22与底座1定位，并通过螺钉压紧固定，随后将待焊接零件通过定位销22固定在支座320上，并通过双头螺柱3220和螺母3221将压板321压在零件上进行限位，将待焊接区域卡入第二U型挡板31的U型槽内，并微调使得待焊接零件管壁与第二U型挡板31之间具备2mm-3mm的间隙，随后将第二U型挡板31放入至第二U型座体30内，再将第二密封盖体33盖合到第二U型座体30和第二U型挡板31上形成氩气密封腔4。在焊接操作时，氩气气管分别连接到内部通气气嘴5和外部通气气嘴6上，一部分氩气通过支座320上的内部通气气嘴在弯管结构件内部形成内部保护区域，一部分氩气通过第二U型座体30上的外部通气气嘴6进入第二U型挡板31第二U型挡板31的外壁之间形成有氩气密封腔4进行外部保护，从而避免了零件焊接区域由于高温氧化造成的大面积变色，提高焊接的可靠性能。

压板组件包括设置在底座1上且与第二U型座体30相对应的支座320、设置在靠近第二U型座体30端面的压板321以及设置在压板321上的压紧件322，支座320内部为空腔结构，压板组件上的内部通气气嘴5设置在支座320上并与支座320内的空腔相连通。压紧件322包括双头螺柱3220以及配合连接在双头螺柱3220上的螺母3221，双头螺柱3220贯穿压板321与支座320并通过螺母3221将两者压紧。

第一U型座体20和第二U型座体30上均设置有用于零件放置的开口，且开口与U型槽相连通，便于零件的固定。

待焊接零件装配到位后，待焊接零件与第一U型挡板200的内壁、第二U型挡板31的内壁之间具有间距。这样在焊后零件可不受约束自由变形，释放一部分内应力从而降低裂纹产生率。变形后通过测量此时的装配间隙得出变形量，并通过后续的冷校法进行校正。使得第一定位装夹组件2和第二定位装夹组件3既作为外部氩气保护装置，又可作为焊接变形量的检测装置。

为了便于使用者操作，本发明中，底座1的两侧分别设置有手柄10。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，其特征在于，包括内部为空腔结构的底座（1）以及分别设置在所述底座（1）上的第一定位装夹组件（2）和第二定位装夹组件（3）；

所述第一定位装夹组件（2）包括设置在底座（1）上的第一U型座体（20）、位于所述第一U型座体（20）内的第一U型挡板（200）以及密封设置在所述第一U型座体（20）和所述第一U型挡板（200）上端的第一密封盖体（21），待焊接零件位于所述第一U型挡板（200）的U型槽内，所述第一U型挡板（200）的外壁与所述第一U型座体（20）的内壁之间形成有氩气密封腔（4），所述底座（1）上设置有与所述底座（1）的内腔连通的内部通气气嘴（5），且所述底座（1）的空腔与开设在所述第一U型挡板（200）上的气孔相连通，所述第一U型座体（20）上设置有与所述氩气密封腔（4）连通的外部通气气嘴（6），所述第一U型座体（20）上设置有用于待焊接零件定位的定位销（22）。

2.根据权利要求1所述的用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，其特征在于，所述第二定位装夹组件（3）包括设置在所述底座（1）上的第二U型座体（30）、位于所述第二U型座体（30）内的第二U型挡板（31）以及设置在底座（1）上且用于待焊接零件定位的压板组件，待焊接零件位于所述第二U型挡板（31）的U型槽内，所述压板组件与所述第二U型挡板（31）相对应，所述第二U型座体（30）的内壁与所述第二U型挡板（31）的外壁之间形成有氩气密封腔（4），所述第二U型座体（30）的上端和所述第二U型挡板（31）的上端设置有第二密封盖体（33），所述压板组件上设置有内部通气气嘴（5），且该内部通气气嘴（5）与开设在所述第二U型挡板（31）上的气孔相连通，所述第二U型座体（30）上设置有与所述氩气密封腔（4）连通的外部通气气嘴（6），所述外部通气气嘴（6）贯穿所述第二密封盖体（33）。

3.根据权利要求2所述的用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，其特征在于，所述压板组件包括设置在所述底座（1）上且与所述第二U型座体（30）相对应的支座（320）、设置在靠近所述第二U型座体（30）端面的压板（321）以及设置在所述压板（321）上的压紧件（322），所述支座（320）内部为空腔结构，所述压板组件上的内部通气气嘴（5）设置在所述支座（320）上并与支座（320）内的空腔相连通。

4.根据权利要求3所述的用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，其特征在于，所述第一U型座体（20）和所述第二U型座体（30）上均设置有用于零件放置的开口，且所述开口与所述U型槽相连通。

5.根据权利要求2至4任一项所述的用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，其特征在于，待焊接零件装配到位后，待焊接零件与所述第一U型挡板（200）的内壁、第二U型挡板（31）的内壁之间具有间距。

6.根据权利要求5所述的用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，其特征在于，所述底座（1）上分别设置有与所述第一U型座体（20）相适配的第一卡槽以及与所述第二U型座体（30）相适配的第二U型座体（30）。

7.根据权利要求3所述的用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，其特征在于，所述压紧件（322）包括双头螺柱（3220）以及配合连接在所述双头螺柱（3220）上的螺母（3221），所述双头螺柱（3220）贯穿所述压板（321）与所述支座（320）并通过所述螺母（3221）将两者压紧。

8.根据权利要求7所述的用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，其特征在于，所述底座（1）与所述支座（320）通过定位销（22）连接。

9.根据权利要求1所述的用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，其特征在于，所述第一定位装夹组件（2）和第二定位装夹组件（3）位于不同平面内。

10.根据权利要求9所述的用于航空弯管喷嘴结构件的双面通气保护焊接夹具，其特征在于，所述底座（1）的两侧分别设置有手柄（10）。

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