一种5M级薄壁贮箱球形箱底环缝小间隙控制方法技术

本发明专利技术公开了一种5M级薄壁贮箱球形箱底环缝小间隙控制方法，以实现在对5M级薄壁贮箱球形箱底环缝进行焊接前，控制环缝小间隙。该方法包括：初始校准焊接工装；将所述箱底圆环安装到焊接工装模胎上；安装箱底圆环下压紧工装并压紧所述箱底圆环下端；铣切箱底圆环下端，将箱底圆环铣切至箱底圆环下边缘参考线；将过渡环内撑工装撑出，并使过渡环外部压紧工装压紧所述箱底过渡环，保证所述箱底过渡环和所述箱底圆环下端之间的焊缝端面紧密贴合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及贮箱球形箱底焊接领域，尤其涉及一种5M级薄壁贮箱球形箱底环缝小间隙控制方法。
技术介绍
运载火箭的贮箱是用于存储燃料的大型罐状箱体，在火箭发射过程中，贮箱不但要存储燃料还要承受火箭轴向推进载荷，因此，对贮箱的密封性和结构强度都提出了很高的要求。贮箱是由中间箱体和箱底焊接而成，其中贮箱箱底一般为球形，由多块扇形瓜瓣预先拼焊成的中间圆环、过渡环和箱底顶盖拼装后沿环形焊缝依次焊接而成。箱底环缝的拼装焊接是箱底加工中的重要工序，其拼装固定方法和装配精度直接影响环形焊缝的焊接质量，故需要设计专门的装配工艺实现球形箱底环缝的高质量焊接。箱底环缝的装配焊接难度和箱体直径相关，现有技术中，大多是针对3.5M以下直径贮箱箱底环缝的拼装焊接，没有针对5M级大直径薄壁贮箱的球形箱底环形焊缝拼装焊接。现有技术中对传统的3.5M以下直径贮箱箱底环缝的拼装焊接的主要步骤为:第一步、将过渡环、圆环依据定位刻线装配到位；第二步、将过渡环进行内部支撑和外部压紧，将圆环压紧使其贴在模胎上；第三步、分别对过渡环、圆环待焊接焊缝端面进行铣切；第四步、将过渡环、圆环重新装配和压紧使二者焊缝端面紧密贴合；第五步、待焊零件与定位压紧装置在变位机整体带动下，对装配好的环形焊缝进行焊接；第六步、将顶盖安装到圆环上部模胎并压紧，同时将圆环上部待焊端面进行压紧；第七步、对圆环上部端面和顶盖外圈端面进行铣切；第八步、将圆环、顶盖重新装配和压紧使二者焊缝对面紧密贴合；第九步、待焊零件与定位压紧装置在变位机整体带动下，对装配好的环形焊缝进行焊接。现有的3.5M以下火箭箱底环形焊缝焊接方法难以通过简单放大后应用到5米直径箱底环形焊缝的拼装焊接上，主要原因在于:1、传统的焊缝压紧方法采用的是单个条形气袋整体压紧方法，工件焊缝存在局部不能压实的可能。2、工件和压紧装置在安装压紧时较少采用可靠的定位方法，装配效率低且装配精度不能得到较好的保障。3、在铣切完后需要重新定位和压紧零件，使得环形焊缝的装配精度不能得到较好的保障。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种5M级薄壁贮箱球形箱底环缝小间隙控制方法，以实现在对5M级薄壁贮箱球形箱底环缝进行焊接前，控制环缝小间隙。本专利技术实施例提供了一种5M级薄壁贮箱球形箱底环缝小间隙控制方法，包括:初始校准焊接工装；将所述箱底圆环安装到焊接工装模胎上；安装箱底圆环下压紧工装并压紧所述箱底圆环下端；铣切箱底圆环下端，将箱底圆环铣切至箱底圆环下边缘参考线；将过渡环内撑工装撑出，并使过渡环外部压紧工装压紧所述箱底过渡环，保证所述箱底过渡环和所述箱底圆环下端之间的焊缝端面紧密贴合。本专利技术实施例提供的一种贮箱球形箱底环缝焊接方法，通过保证过渡环与圆环之间无间隙，实现贮箱球形箱底环缝的精准焊接。【附图说明】图1是本专利技术实施例提供的一种5M级薄壁贮箱箱底的结构示意图。图2是本专利技术实施例提供的5M级薄壁贮箱箱底环缝的焊接工装结构图。图3是本专利技术实施例提供的箱底圆环下端与过渡环之间的环缝小间隙控制方法的流程示意图。图4是本专利技术实施例提供的箱底圆环上端与顶盖之间的环缝小间隙控制方法的流程示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。图1是本专利技术实施例提供的一种5M级薄壁贮箱箱底的结构示意图。如图1所示，贮箱的球形箱底是由顶盖、圆环和过渡环焊接而成。本专利技术实施例提供的5M级薄壁贮箱球形箱底环缝小间隙控制方法即用于在对圆环和过渡环、圆环和顶盖之间的环形焊缝进行焊接之前，控制圆环下端与过渡环之间、圆环上端与顶盖之间的环形焊缝的小间隙。图2是本专利技术实施例提供的5M级薄壁贮箱箱底环缝的焊接工装结构图。如图2所示，焊接工装包括底座1、模胎2、箱底圆环上压紧工装3、箱底圆环下压紧工装4、箱底顶盖压紧工装5、过渡环外部压紧工装6、过渡环内撑工装7、模胎整体翻转装置8、模胎整体回转装置9、模胎顶升装置10。底座I固定在地基，用于支撑整套工装和待焊接部件。模胎2，用于装卡箱底圆环，其模胎上设置有销钉孔用于定位箱底圆环。箱底圆环上压紧工装3，由一组沿圆周分布的琴键形压爪构成，用于当箱底顶盖与箱底圆环间环形焊缝铣切和焊接时，压紧箱底圆环上端侧壁板。箱底圆环下压紧工装4，由一组沿圆周分布的琴键形压爪构成，用于过渡环与箱底圆环间环形焊缝铣切和焊接时，压紧箱底圆环下端侧壁板。箱底顶盖压紧工装5，由一组沿圆周分布的琴键形压爪构成，用于箱底顶盖与箱底圆环间环形焊缝焊接时，压紧箱底顶盖靠近焊缝处的侧壁板。过渡环外部压紧工装6，由一组沿圆周分布的琴键形压爪构成，用于过渡环与箱底圆环间环形焊缝焊接时，压紧过渡环外侧。过渡环内撑工装7，由一组沿圆周方向分布的拱形顶块构成，用于过渡环与箱底圆环间环形焊缝焊接时，顶紧过渡环内侧。模胎整体翻转装置8，由液压驱动，可实现带动模胎及其上附着工件、压紧装置等沿回转轴线上下翻转。模胎整体回转装置9，由伺服电机驱动，可实现带动模胎及其上附着工件、压紧装置等沿模胎中心轴线360度旋转。模胎顶升装置10，采用丝杠传动，可实现模胎带动圆环的上下移动。下面结合图2所示的工装介绍本专利技术实施例提供的5M级薄壁贮箱箱底环缝的焊接工装结构图来说明本专利技术实施例提供的5M级薄壁贮箱球形箱底环缝小间隙控制方法。图3是本专利技术实施例提供的箱底圆环下端与过渡环之间的环缝小间隙控制方法的流程示意图。如图3所示，该方法包括如下步骤。步骤301:初始校准焊接工装。在将箱底装配至工装之前，首先要校准焊接工装的初始状态，具体包括确保:模胎处于水平位置，过渡环外部压紧工装处于松开状态，过渡环内撑工装处于未顶紧状态，以及箱底圆环上压紧工装、箱底圆环下压紧工装、箱底顶盖压紧工装均从模胎上卸下。步骤302:将箱底过渡环安装在模胎下侧。将箱底过渡环安装在模胎下侧时，目视检查过渡环与模胎之间无间隙。步骤303:将箱底圆环安装到模胎上，并通过模胎顶升装置将模胎抬升，如抬升1mm左右，以进行圆环下端的铣切工作。模胎上设置有销钉孔可以实现箱底圆环的精确定位和快速装卡，可有效圆环工件变形。步骤304:人工调平箱底圆环，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种5M级薄壁贮箱球形箱底环缝小间隙控制方法，其特征在于，包括：初始校准焊接工装；将所述箱底圆环安装到焊接工装模胎上；安装箱底圆环下压紧工装并压紧所述箱底圆环下端；铣切箱底圆环下端，将箱底圆环铣切至箱底圆环下边缘参考线；将过渡环内撑工装撑出，并使过渡环外部压紧工装压紧所述箱底过渡环，保证所述箱底过渡环和所述箱底圆环下端之间的焊缝端面紧密贴合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王国庆，刘宪力，李义鹏，杜岩峰，冯叶素，张蓬，韩国良，陈文千，乔志峰，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，首都航天机械公司，天津航天长征火箭制造有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11