CN113878218B - 一种钛合金支板的电子束焊接结构增强方法 - Google Patents

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Abstract

一种钛合金支板的电子束焊接结构增强方法，钛合金支板带有空腔结构。具体包括如下步骤：加强筋位置的确定、钻孔、修配加强筋、清理钛合金支板及加强筋、氩弧焊定位加强筋、电子束焊接、钳修、使用超声波去除钛合金支板焊接残余应力。本发明具有以下技术特点：一是加强筋位置定位精确；二是真空电子束焊接质量稳定；三是加强筋与钛合金支板结合强度高。

Description

一种钛合金支板的电子束焊接结构增强方法
技术领域
本发明涉及航天航空技术领域，特别提供了一种钛合金支板的电子束焊接结构增强方法。
背景技术
钛合金支板为薄壁结构，在使用中存在因结构强度差导致的机构损伤风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有空腔的钛合金支板电子束焊接结构增强方法，通过对加强筋安装位置的定位及加强筋的电子束焊接，达到加强筋固定的目的，防止使用过程中出现结构损伤。
本发明具体提供了一种钛合金支板的电子束焊接结构增强方法，钛合金支板带有空腔结构。具体包括如下步骤：
a、加强筋位置的确定：通过在钛合金支板钻孔确定加强筋位置，在距离钛合金支板端头L1、L2，距离边缘D1、D2的位置进行划线，确定钻孔位置，即孔1～孔4。
b、钻孔：根据划线确定的位置，在钛合金支板两侧分别钻孔孔1～4，使钛合金支板两侧在钻孔位置通透。
c、修配加强筋：根据工艺要求修配加强筋，要求加强筋无断痕、表面平整。且加强筋的长度不短于钛合金支板的长度，其高度不高于钛合金支板内腔高度。
d、清理钛合金支板及加强筋：清理钛合金支板空腔、钻孔、加强筋表面无杂物。
e、氩弧焊定位加强筋：将加强筋沿着钛合金支板的轴向，对应孔1～孔4的位置，填充到钛合金支板的空腔当中。在孔1～孔4对钛合金支板和加强筋进行氩弧焊定位。
f、电子束焊接：在钛合金支板两侧，分别对填充的加强筋进行电子束焊接。
g、钳修：钳加工去除钛合金支板两侧的加强筋多余部分，使得钛合金支板两侧表面平整。
h、使用超声波去除钛合金支板焊接残余应力。
具体的，步骤b中孔1～孔4的孔径为2mm。
电子束焊接参数如下表所示：
Figure BDA0003353170990000021
本发明具有以下技术特点：
1、加强筋位置定位精确。本发明在钛合金支板通过划线、钻孔确定了孔1～孔4后，将加强筋填充到钛合金支板的空腔中，再通过氩弧焊定位，能够将加强筋精准定位，起到了稳定的效果。
2、真空电子束焊接质量稳定。真空电子束焊接过程简单、易操作，并且焊接质量稳定。
3加强筋与钛合金支板结合强度高。钛合金本身具有高强度的特点，在钛合金支板空腔中增加了加强筋，减少了钛合金支板变形，更加提高了钛合金支板的整体机械性能。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细说明：
图1为本发明钻孔位置示意图；
图2为本发明加强筋填充示意图；
图3为图2的A-A剖面示意图；
图4为本发明加强筋电子束焊接示意图；
图5为图4的B-B剖面示意图；
图6为本发明的效果图。
具体实施方式
附图符号说明：
1钛合金支板、201孔1、202孔2、203孔3、204孔4、3加强筋、4电子束焊缝。
实施例1
本实施例的目的在于提供一种带有空腔的钛合金支板电子束焊接结构增强方法，通过对加强筋安装位置的定位及加强筋的电子束焊接，达到加强筋固定的目的，防止使用过程中出现结构损伤。
本实施例具体提供了一种钛合金支板的电子束焊接结构增强方法，钛合金支板带有空腔结构。具体包括如下步骤：
a、加强筋位置的确定：通过在钛合金支板钻孔确定加强筋位置，在距离钛合金支板端头L1、L2，距离边缘D1、D2的位置进行划线，确定钻孔位置，即孔1～孔4。
b、钻孔：根据划线确定的位置，在钛合金支板两侧分别钻孔孔1～4，使钛合金支板两侧在钻孔位置通透。
c、修配加强筋：根据工艺要求修配加强筋，要求加强筋无断痕、表面平整。且加强筋的长度不短于钛合金支板的长度，其高度不高于钛合金支板内腔高度。
d、清理钛合金支板及加强筋：清理钛合金支板空腔、钻孔、加强筋表面无杂物。
e、氩弧焊定位加强筋：将加强筋沿着钛合金支板的轴向，对应孔1～孔4的位置，填充到钛合金支板的空腔当中。在孔1～孔4对钛合金支板和加强筋进行氩弧焊定位。
f、电子束焊接：在钛合金支板两侧，分别对填充的加强筋进行电子束焊接。
g、钳修：钳加工去除钛合金支板两侧的加强筋多余部分，使得钛合金支板两侧表面平整。
h、使用超声波去除钛合金支板焊接残余应力。
具体的，步骤b中孔1～孔4的孔径为2mm。
电子束焊接参数如下表所示：
Figure BDA0003353170990000041
本实施例具有以下技术特点：
1、加强筋位置定位精确。本实施例在钛合金支板通过划线、钻孔确定了孔1～孔4后，将加强筋填充到钛合金支板的空腔中，再通过氩弧焊定位，能够将加强筋精准定位，起到了稳定的效果。
2、真空电子束焊接质量稳定。真空电子束焊接过程简单、易操作，并且焊接质量稳定。
3加强筋与钛合金支板结合强度高。钛合金本身具有高强度的特点，在钛合金支板空腔中增加了加强筋，减少了钛合金支板变形，更加提高了钛合金支板的整体机械性能。
实施例2
本发明具体提供了一种钛合金支板的电子束焊接结构增强方法，钛合金支板带有空腔结构，其特征在于：
a、加强筋位置的确定：如图1所示，在距离钛合金支板端头L1、L2，距离边缘D1、D2的位置进行划线，确定钻孔位置，即孔1～孔4。
b、钻孔：如图1所示，根据划线确定的位置，在钛合金支板两侧分别钻孔孔1～4，使钛合金支板两侧在钻孔位置通透。其中，孔1(201)、孔2(202)和孔3(203)、孔4(204)分布在钛合金支板的两侧，并位置分别对应。
c、修配加强筋：根据工艺要求修配加强筋，要求加强筋无断痕、表面平整；且加强筋的长度不短于钛合金支板的长度，其高度不高于钛合金支板内腔高度。
d、清理钛合金支板及加强筋：清理钛合金支板空腔、钻孔、加强筋表面光滑、无杂物。
e、氩弧焊定位加强筋：如图2和图3所示，将加强筋沿着钛合金支板的轴向，对应孔1～孔4的位置，填充到钛合金支板的空腔当中；在孔1～孔4对钛合金支板和加强筋进行氩弧焊定位；
f、电子束焊接：如图4和图5所示，在钛合金支板两侧，分别对填充的加强筋进行电子束焊接。
g、钳修：经对电子束焊缝表面进行目视检查后，钳加工去除钛合金支板两侧的加强筋多余部分，使得钛合金支板两侧表面平整。
h、使用超声波去除钛合金支板焊接残余应力。
本实施例的其余结构、技术方案、实施方式以及预期效果与实施例1相同。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种钛合金支板的电子束焊接结构增强方法，其特征在于：
a、加强筋位置的确定
通过在钛合金支板钻孔确定加强筋位置，在距离钛合金支板端头L1、L2，距离边缘D1、D2的位置进行划线，确定钻孔位置，即孔1～孔4；
b、钻孔
根据划线确定的位置，在钛合金支板两侧分别钻孔孔1～4，使钛合金支板两侧在钻孔位置通透；
c、修配加强筋
根据工艺要求修配加强筋，要求加强筋无断痕、表面平整；且加强筋的长度不短于钛合金支板的长度，其高度不高于钛合金支板内腔高度；
d、清理钛合金支板及加强筋
清理钛合金支板空腔、钻孔、加强筋表面无杂物；
e、氩弧焊定位加强筋
将加强筋沿着钛合金支板的轴向，对应孔1～孔4的位置，填充到钛合金支板的空腔当中；在孔1～孔4对钛合金支板和加强筋进行氩弧焊定位；
f、电子束焊接
在钛合金支板两侧，分别对填充的加强筋进行电子束焊接；满足以下技术指标：
焊接：扫描波形为圆波、加速电压150kV、聚焦2085mA、扫描频率20Hz、扫描幅值0.4mm、焊接速度8mm/s、焊接束流2.7mA；
修饰焊：扫描波形为圆波、加速电压150kV、聚焦2145mA、扫描频率20Hz、扫描幅值1.6mm、焊接速度8mm/s、焊接束流2.0mA；
g、钳修
钳加工去除钛合金支板两侧的加强筋多余部分，使得钛合金支板两侧表面平整；
h、使用超声波去除钛合金支板焊接残余应力所述的步骤b中孔1～孔4的孔径为2mm。
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