CN207414682U - 小直径圆筒形焊接钣金件焊接辅助工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了小直径圆筒形焊接钣金件焊接辅助工装，所述工装主体为圆柱体形，圆柱体的外径小于圆筒形焊接钣金件的内径；工装主体周向的圆柱面上开有通气槽(2)，通气槽(2)的槽底面开有通气小孔；工装主体的一个端面上开有一盲孔状通气道(3)，通气道(3)与通气小孔连通。本实用新型既确保零件直径尺寸，又保证零件焊接时焊缝的通气要求，从而保证零件的焊缝质量满足要求。

Description

小直径圆筒形焊接钣金件焊接辅助工装

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别是针对航空发动机中某小直径圆筒形焊接钣金件焊接时，为保证零件直径尺寸和通气要求的辅助焊接工装。

背景技术

如图1～图3所示，是某航空发动机附件机匣的重要零件—导管，零件呈封闭的回转结构，在零件的内部有一环形圆弧槽，头部有一尺寸要求高的直径孔，由于组件装配和工作性能的需要，要求严格保证零件头部直径尺寸及焊缝质量要求。附件机匣是航空发动机的重要传动部件，工作时需受到轴承载荷和传动附件安装弯矩的影响，零件在工作状态下不可避免的存在一定程度的弹性变形，过大的弹性变形会影响零件的精度，也会使零件的焊接缺陷处导致裂纹或直接导致断裂。因此，加工该零件时，应该严格保证零件尺寸和焊缝质量严格符合要求。该零件为钣金焊接件，焊接时零件易变形及焊缝收缩，且零件内腔空间狭小而不便通气对焊缝进行很好的保护，很难保证零件直径尺寸和焊缝质量。

一直以来，加工该零件的技术工艺方法为常规加工法，是用手装配零件单件，将两导管单件头部拼接，用肉眼检查装配的质量，而后，进行焊接，焊接时用细小圆筒通氩气入焊缝背面内腔内对焊缝进行保护。直接用小圆筒对准焊接处进行通气，会带动周围空气流动，从而使焊接焊缝处与空气有接触的可能，从而在焊缝表面形成氧化物或导致缺陷。该方法适用尺寸及焊缝质量要求不高或结构尺寸较大的封闭内腔表面，而导管的内腔尺寸小，且轴向方向存在异形，另外，前段端口处的直径尺寸要求较高，常规加工法很难保证零件直径尺寸和焊缝质量。

结论：常规加工法很难保证零件直径尺寸和焊缝质量。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种小直径圆筒形焊接钣金件焊接辅助工装，既确保零件直径尺寸，又保证零件焊接时焊缝的通气要求，从而保证零件的焊缝质量满足要求。

本实用新型的技术方案如下：

小直径圆筒形焊接钣金件焊接辅助工装，所述工装主体为圆柱体形，圆柱体的外径小于圆筒形焊接钣金件的内径；

工装主体周向的圆柱面上开有通气槽，通气槽的槽底面开有通气小孔；

工装主体的一个端面上开有一盲孔状通气道，通气道与通气小孔连通。

所述工装主体的端面上还设置有通气道接头，通气道接头的外径小于工装主体的外径。

所述通气槽为腰形槽，其长度方向平行于工装主体的轴线方向，槽底面有多个沿工装主体轴线方向间隔分布的通气小孔。

所述通气槽有两条，且分布在垂直于工装主体轴线的圆形截面的直径线两端。

所述圆柱体的外径比圆筒形焊接钣金件的内径小0.1～0.2mm，辅助工装主体的外径比导管(圆筒形焊接钣金件)的内径小0.1～0.2mm，如此能保证导管外径尺寸，过大或过小的间隙都会影响最后的焊接变形尺寸。

本实用新型中焊接辅助工装的工作原理是：将零件单件装配好，把辅助工装插入零件直径孔内，使辅助工装的通气槽与焊缝对齐，压紧零件使零件与辅助工装贴合良好进行焊接，材料有热胀冷缩特性，焊接完后待零件恢复常温后方能拔出辅助工装，从而保证零件的直径尺寸及通气要求。使用时，辅助工装不需要固定，只需要将其与通气的设备连接，将其插入导管中，使该工装的通气槽与焊缝对齐，将零件压紧便可；通气时工装不会因通气转动，因为该通气的反冲力非常非常小，通气的气体流动缓慢，作用就是防止焊缝焊接时与空气接触，保护焊缝质量。

焊接时按照下述步骤进行：

(1)用丙酮或酒精将零件待焊处和自制辅助工装擦拭干净。

(2)将自制辅助工装插入装配好的零件直径孔内，使自制辅助工装的通气槽与焊缝对齐，压紧零件使零件与自制辅助工装贴合良好。

(3)焊接完后，待零件恢复常温才能拔出自制辅助工装。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

1、能有效控制零件焊接时出现错牙和间隙；

2、避免因焊接变形而无法保证直径尺寸，特别是头部端口处较高要求的直径尺寸；

3、直径孔内空间狭小，能保证小空间内的焊缝背面的通气要求，从而保证焊缝的质量。

附图说明

图1～图3是导管零件的示意图，其中图2是图1中A-A截面示意图；

图4是本实用新型的工装结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是图4中A-A剖面示意图；

图7是图4中B-B剖面示意图；

其中1为接头，2为通气槽，3为通气孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述的焊接辅助方法进行详细说明。

图1～图3是某重点型号导管，导管由两钣金单件焊接而组成，材料为1Cr11Ni2W2MoV，其焊接接头形式为对接，发动机工作时不可避免的承受力矩。

图4～图6是自制辅助工装，由棒料加工而成，材料为1Cr18Ni9Ti，外圆直径尺寸要求较高。工装主体为圆柱体形，圆柱体的外径小于圆筒形焊接钣金件的内径小0.1～0.2mm；工装主体周向的圆柱面上开有两条腰形通气槽2，分布在垂直于工装主体轴线的圆形截面的直径线两端，通气槽2的长度方向平行于工装主体的轴线方向，槽底面有4个沿工装主体轴线方向间隔分布的通气小孔；工装主体的一个端面上开有一盲孔状通气道3，通气道3与通气小孔连通。工装主体的端面上还设置有通气道接头1，通气道接头1的外径小于工装主体的外径。

现利用本焊接辅助工装对该零件进行焊接，确保直径尺寸和焊接通气要求，焊接过程如下：

1.用丙酮或酒精擦净零件待焊处和自制辅助工装。

2.装配零件于自制辅助工装上，保证零件与自制辅助工装贴合良好，使焊缝与自制辅助工装的通气槽2对齐。

3.装配完零件和工装后，先通气，再进行焊接。

4.焊接完后，待零件恢复至常温才能拔出自制辅助工装。

Claims (5)

1.小直径圆筒形焊接钣金件焊接辅助工装，其特征在于：所述工装主体为圆柱体形，圆柱体的外径小于圆筒形焊接钣金件的内径；

工装主体周向的圆柱面上开有通气槽(2)，通气槽(2)的槽底面开有通气小孔；

工装主体的一个端面上开有一盲孔状通气道(3)，通气道(3)与通气小孔连通。

2.根据权利要求1所述的小直径圆筒形焊接钣金件焊接辅助工装，其特征在于：

所述工装主体的端面上还设置有通气道接头(1)，通气道接头(1)的外径小于工装主体的外径。

3.根据权利要求1所述的小直径圆筒形焊接钣金件焊接辅助工装，其特征在于：

所述通气槽(2)为腰形槽，其长度方向平行于工装主体的轴线方向，槽底面有多个沿工装主体轴线方向间隔分布的通气小孔。

4.根据权利要求1所述的小直径圆筒形焊接钣金件焊接辅助工装，其特征在于：

所述通气槽(2)有两条，且分布在垂直于工装主体轴线的圆形截面的直径线两端。

5.根据权利要求1所述的小直径圆筒形焊接钣金件焊接辅助工装，其特征在于：

所述圆柱体的外径比圆筒形焊接钣金件的内径小0.1～0.2mm。