一种薄壁管件纵缝焊接成型工装制造技术

本实用新型专利技术公开了一种薄壁管件纵缝焊接成型工装，包括柱体、夹持板、惰性保护气源和冷却循环机构，柱体的轴向表面开设有U型槽，柱体内靠近U型槽的位置处开设有与惰性保护气源连接的盲孔腔体和与冷却循环机构连接的U型冷却介质流动腔体，U型槽与盲孔腔体之间通过钻孔贯通，两个竖向管腔位于钻孔的两侧，钻孔内设置有金属丝网，金属丝网上设置有强制成型冷却块，强制成型冷却块位于U型槽内且强制成型冷却块远离金属丝网的一端为弧形面。本实用新型专利技术通过钻孔引出盲孔腔体内保护气体并通过金属丝网稳定气流，采用U型冷却介质流动腔体流过冷却介质以及强制成型冷却块双重冷却薄壁管件纵缝，薄壁管件纵缝凝固成型快速可靠且变形易控制。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁管件纵缝焊接成型工装
本技术属于薄壁管件焊接成型
，具体涉及一种薄壁管件纵缝焊接成型工装。
技术介绍
薄壁金属材料已成为航空航天武器装备结构制造的主要材料,其薄壁结构的焊接变形和焊缝成型成为焊接
研究的重点。薄壁构件由于刚性差、强度低、易变形、制造精度低等特点，其外焊接位置外形精度一致性差，焊接过程导热差且不稳定，导致晶粒粗大和焊缝一致性差，对于气体敏感性材料，保护气流不均匀且易紊流，造成焊缝表面污染，产品质量不稳定，焊接应力过大时卸掉焊接工装后发生显著变形，导致结构尺寸偏离设计技术要求,直接影响到构件乃至型号产品的性能质量，需要专用的焊接成型工装或措施保证其对接间隙、错边量和外形精度。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种薄壁管件纵缝焊接成型工装，其设计新颖合理，通过钻孔引出盲孔腔体内保护气体并通过金属丝网稳定气流，采用U型冷却介质流动腔体流过冷却介质以及强制成型冷却块双重冷却薄壁管件纵缝，薄壁管件纵缝凝固成型快速可靠且变形易控制，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种薄壁管件纵缝焊接成型工装，其特征在于：包括用于支撑待焊接薄壁管件的柱体、固定待焊接薄壁管件的夹持板、防止待焊接薄壁管件纵缝氧化的惰性保护气源和用于冷却辅助成型的冷却循环机构，柱体的轴向表面开设有与柱体轴线平行的U型槽，柱体内靠近U型槽的位置处开设有与惰性保护气源连接的盲孔腔体和与冷却循环机构连接的U型冷却介质流动腔体，U型冷却介质流动腔体由两个竖向管腔和连接两个所述竖向管腔的弧形管腔一体加工组成，U型槽与盲孔腔体之间通过钻孔贯通，两个所述竖向管腔位于钻孔的两侧，钻孔内设置有金属丝网，金属丝网上设置有带有通孔的强制成型冷却块，强制成型冷却块位于U型槽内且强制成型冷却块远离金属丝网的一端为弧形面。上述的一种薄壁管件纵缝焊接成型工装，其特征在于：所述夹持板通过紧固件固定在柱体上，所述柱体上位于U型槽的两侧设置有倒T型腔体，所述紧固件包括与倒T型腔体配合且穿过夹持板的螺栓和用于固定螺栓的螺母。上述的一种薄壁管件纵缝焊接成型工装，其特征在于：所述柱体为紫铜圆柱体，所述夹持板为弧形紫铜夹持板，所述弧形紫铜夹持板的内弧度与所述待焊接薄壁管件的外弧度相同。上述的一种薄壁管件纵缝焊接成型工装，其特征在于：所述惰性保护气源通过惰性气体传输接管与盲孔腔体连通，所述冷却循环机构通过冷却介质传输接管组件与U型冷却介质流动腔体连通，所述冷却介质传输接管组件由与一个所述竖向管腔连通的冷却介质输出接管和与另一个所述竖向管腔连通的冷却介质回收接管组成。上述的一种薄壁管件纵缝焊接成型工装，其特征在于：所述盲孔腔体和U型冷却介质流动腔体的两个竖向管腔均与U型槽平行。上述的一种薄壁管件纵缝焊接成型工装，其特征在于：所述钻孔的数量为多个，多个钻孔均匀垂直开设在U型槽与盲孔腔体之间，钻孔与U型冷却介质流动腔体的两个竖向管腔均垂直。上述的一种薄壁管件纵缝焊接成型工装，其特征在于：所述金属丝网为镍合金金属丝网，所述强制成型冷却块为紫铜强制成型冷却块或陶瓷强制成型冷却块。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术通过在固定待焊接薄壁管件的柱体轴向外表面开设U型槽定位焊接纵缝，为焊接纵缝提供焊接空间，能够有效地定位薄壁管件纵缝位置，保证焊缝质量问题。2、本技术通过在柱体内设置供惰性保护气源流通的盲孔腔体，盲孔腔体通过钻孔贯通，钻孔内设置金属丝网保证焊接过程保护气体均匀和稳定，金属丝网上设置带有通孔且焊接面为弧形面的强制成型冷却块，显著减小了焊接热影响区，同时保证了背面焊缝成型质量，增加了薄壁管件刚度，有效控制焊接变形。3、本技术，通过在柱体内靠近U型槽处开设U型冷却介质流动腔体，为待焊接薄壁管件的焊接过程提供稳定的冷却措施，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本技术设计新颖合理，通过钻孔引出盲孔腔体内保护气体并通过金属丝网稳定气流，采用U型冷却介质流动腔体流过冷却介质以及强制成型冷却块双重冷却成型薄壁管件纵缝，薄壁管件纵缝凝固成型快速可靠且变形易控制，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为图1中的A-A剖视图。图3为图2中II处的局部放大图。附图标记说明:1—柱体；2—夹持板；3-1—螺母；3-2—螺栓；4—惰性保护气源；5—惰性气体传输接管；6—冷却循环机构；7—冷却介质传输接管组件；8—U型冷却介质流动腔体；9—钻孔；10—U型槽；10-1—强制成型冷却块；10-2—金属丝网；11—盲孔腔体；12—倒T型腔体。具体实施方式如图1至图3所示，本技术包括用于支撑待焊接薄壁管件的柱体1、固定待焊接薄壁管件的夹持板2、防止待焊接薄壁管件纵缝氧化的惰性保护气源4和用于冷却辅助成型的冷却循环机构6，柱体1的轴向表面开设有与柱体1轴线平行的U型槽10，柱体1内靠近U型槽10的位置处开设有与惰性保护气源4连接的盲孔腔体11和与冷却循环机构6连接的U型冷却介质流动腔体8，U型冷却介质流动腔体8由两个竖向管腔和连接两个所述竖向管腔的弧形管腔一体加工组成，U型槽10与盲孔腔体11之间通过钻孔9贯通，两个所述竖向管腔位于钻孔9的两侧，钻孔9内设置有金属丝网10-2，金属丝网10-2上设置有带有通孔的强制成型冷却块10-1，强制成型冷却块10-1位于U型槽10内且强制成型冷却块10-1远离金属丝网10-2的一端为弧形面。需要说明的是，焊接成型工装确保焊缝成型美观，焊接保护和变形控制效果好，能够有效地解决薄壁管件焊缝成型和变形控制问题，焊接工装中U型槽的设置是为了便于定位待焊接薄壁管件的焊接纵缝，为焊接纵缝提供焊接空间，U型槽沿柱体1轴向外表面开设，柱体1为待焊接薄壁管件提供定性支撑的基础；通过在柱体1内靠近U型槽10处开设供冷却介质流通的U型冷却介质流动腔体8，为待焊接薄壁管件的焊接过程提供稳定的一级冷却；通过在柱体1内设置供惰性保护气源4流通的盲孔腔体11，U型冷却介质流动腔体8和盲孔腔体11均开设在柱体1内，节省空间，有效利用柱体1；钻孔9的设置是为了贯通盲孔腔体11和U型槽10，为待焊接薄壁管件提供保护气源，U型冷却介质流动腔体8由两个竖向管腔和连接两个所述竖向管腔的弧形管腔一体加工组成，两个所述竖向管腔位于钻孔9的两侧的目的是提供对称的结构实现待焊接薄壁管件均匀冷却，钻孔9内设置金属丝网10-2保证焊接过程保护气体均匀和稳定，金属丝网10-2上设置带有通孔且焊接面为弧形面的强制成型冷却块10-1，强制成型冷却块10-1的设置显著减小了焊接热影响区，同时保证了背面焊缝成型质量，增加了薄壁管件刚度，有效控制焊接变形，同时为待焊接薄壁管件的焊接过程提供稳定的二级冷却。本实施例中，所述夹持板2通过紧固件固定在柱体1上，所述柱体1上位于U型槽10的两侧设置有倒T型腔体12，所述紧固件包括与倒T型腔体12配合且穿过夹持板2的螺栓3-2和用于固定螺栓3-2的螺母3-1。需要说明的是，夹持板2的设置是为了将待焊接薄壁管件固定在柱体1上，采用紧固件将夹持板2与柱体1紧固，紧固件包括螺栓3-2和用于固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄壁管件纵缝焊接成型工装，其特征在于：包括用于支撑待焊接薄壁管件的柱体(1)、固定待焊接薄壁管件的夹持板(2)、防止待焊接薄壁管件纵缝氧化的惰性保护气源(4)和用于冷却辅助成型的冷却循环机构(6)，柱体(1)的轴向表面开设有与柱体(1)轴线平行的U型槽(10)，柱体(1)内靠近U型槽(10)的位置处开设有与惰性保护气源(4)连接的盲孔腔体(11)和与冷却循环机构(6)连接的U型冷却介质流动腔体(8)，U型冷却介质流动腔体(8)由两个竖向管腔和连接两个所述竖向管腔的弧形管腔一体加工组成，U型槽(10)与盲孔腔体(11)之间通过钻孔(9)贯通，两个所述竖向管腔位于钻孔(9)的两侧，钻孔(9)内设置有金属丝网(10‑2)，金属丝网(10‑2)上设置有带有通孔的强制成型冷却块(10‑1)，强制成型冷却块(10‑1)位于U型槽(10)内且强制成型冷却块(10‑1)远离金属丝网(10‑2)的一端为弧形面。

【技术特征摘要】
1.一种薄壁管件纵缝焊接成型工装，其特征在于：包括用于支撑待焊接薄壁管件的柱体(1)、固定待焊接薄壁管件的夹持板(2)、防止待焊接薄壁管件纵缝氧化的惰性保护气源(4)和用于冷却辅助成型的冷却循环机构(6)，柱体(1)的轴向表面开设有与柱体(1)轴线平行的U型槽(10)，柱体(1)内靠近U型槽(10)的位置处开设有与惰性保护气源(4)连接的盲孔腔体(11)和与冷却循环机构(6)连接的U型冷却介质流动腔体(8)，U型冷却介质流动腔体(8)由两个竖向管腔和连接两个所述竖向管腔的弧形管腔一体加工组成，U型槽(10)与盲孔腔体(11)之间通过钻孔(9)贯通，两个所述竖向管腔位于钻孔(9)的两侧，钻孔(9)内设置有金属丝网(10-2)，金属丝网(10-2)上设置有带有通孔的强制成型冷却块(10-1)，强制成型冷却块(10-1)位于U型槽(10)内且强制成型冷却块(10-1)远离金属丝网(10-2)的一端为弧形面。2.按照权利要求1所述的一种薄壁管件纵缝焊接成型工装，其特征在于：所述夹持板(2)通过紧固件固定在柱体(1)上，所述柱体(1)上位于U型槽(10)的两侧设置有倒T型腔体(12)，所述紧固件包括与倒T型腔体(12)配合且穿过夹持板(2)的螺栓(3-2)和用于固定螺栓(3-2)的螺母(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，叶建林，郗大来，赵益辉，金跃峰，付维军，王娅辉，袁敏哲，
申请(专利权)人：西安优耐特容器制造有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61