钛合金薄壁球壳自动焊接装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种钛合金薄壁球壳自动焊接装置及焊接方法。内托盘的外型面为球面，确保与球壳、瓶嘴紧密贴合，并实现支撑球壳及瓶嘴的作用；外压盘与球壳的接触面为球面，起到压紧球壳的作用；上压盖与瓶嘴接触面为圆弧面，起到压紧瓶嘴的作用；内杆螺母用于根据瓶嘴的尺寸调节上压盖的位置使其压紧瓶嘴；外杆螺母用于根据球壳的尺寸调节外压盘的位置使其压紧球壳；内杆用于连接内杆螺母、上压盖与底盘；外杆用于连接外杆螺母、外压盘与底盘。本发明专利技术焊接装置结构简单、可靠，焊接方法稳定性好。

Automatic Welding Device for Titanium Alloy Thin-walled Spherical Shell

The invention provides an automatic welding device for titanium alloy thin-walled spherical shell and a welding method. The outer surface of the inner tray is spherical to ensure close contact with the spherical shell and the bottle nozzle and to support the spherical shell and the bottle nozzle; the contact surface of the outer pressure tray and the spherical shell is spherical to press the spherical shell; the contact surface of the upper pressure cap and the bottle nozzle is circular to press the bottle nozzle; the inner rod nut is used to adjust the position of the upper pressure cap according to the size of the bottle nozzle so as to press the bottle nozzle; Nuts are used to adjust the position of the external pressure plate according to the size of the spherical shell to make it compact the spherical shell; the internal rod is used to connect the internal rod nut, the upper pressure cover and the chassis; the external rod is used to connect the external rod nut, the external pressure plate and the chassis. The welding device of the invention has the advantages of simple structure, reliability and good stability of the welding method.

【技术实现步骤摘要】
钛合金薄壁球壳自动焊接装置
本专利技术涉及机械制造领域，具体地，涉及钛合金薄壁球壳自动焊接装置。
技术介绍
目前，航天航空领域中钛合金结构得到越来越广泛的使用。微纳卫星推进贮箱主要任务用于推进分系统推进剂的贮存和供给。贮箱主要由上下球壳、中环、及瓶嘴组成，其中上球壳与瓶嘴之间需进行焊接。由于钛合金在高温下容易发生氧化，而手工焊加装拖罩较为困难，因此需采用自动焊的方法。经对国内外现有技术的检索，目前没有发现同本专利技术专利类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种钛合金薄壁球壳自动焊接装置。根据本专利技术提供的一种钛合金薄壁球壳自动焊接装置，包括内杆1、内杆螺母2、上压盖3、内托盘4、底盘5、外杆6、外压盘7、外杆螺母8；内杆1由底盘5向上延伸；外压盘7通过外杆螺母8与底盘5进行安装；内托盘4设置在底盘5上，并与外压盘7相对；内杆1的上端安装有内杆螺母2、上压盖3。优选地，内托盘4的外型面为球面，以确保与球壳内型面紧密贴合；外压盘7起到压紧球壳的作用；上压盖3与球壳接触面为圆弧面，起到压紧球壳的作用；内杆1连接内杆螺母2、上压盖3与底盘5；外杆6连接外杆螺母8、外压盘7与底盘5。优选地，所述的内托盘4开有一圈通气槽，用于通惰性气体保护球壳焊缝背面，避免钛合金球壳焊接过程中背面氧化。优选地，所述的内托盘4的底部设有进气管口，与通气槽相连，用于通保护气。优选地，所述的内杆螺母2用于根据球壳尺寸调节上压盖3的位置使球壳压紧。优选地，所述的外杆螺母8用于根据球壳的尺寸调节外压盘7的位置使球壳压紧。优选地，还包括尾保护拖罩，所述的尾保护拖罩固定在焊枪喷嘴上，通过焊枪带动实现保护。根据本专利技术提供的一种利用上述的钛合金球壳自动焊接装置的焊接方法，包括如下步骤：将待焊球壳放置于内托盘上，调整球壳位置使球壳位于内托盘中心，并确保球壳、内托盘这两者紧密贴合；将外压盘压在球壳上，拧紧外杆螺母使球壳压紧；将瓶嘴装配在待焊球壳上，并使焊缝位于内托盘通气槽中心位置；将上压盖压在瓶嘴上，拧紧内杆螺母使瓶嘴压紧；通过气管向内托盘通气槽预先释放氩气作为背保护气，焊枪以内杆为轴绕焊缝一周进行自动焊接；在冷却焊缝处通过尾保护罩输出的氩气进行尾保护气。优选地，焊接前对待焊件球壳表面进行酸洗除油，酸洗液为重量4～6％氢氟酸、15～25％硝酸以及余量的水的混合液；使用丙酮对工件待焊区域进行擦拭。优选地，采用自动钨极氩弧焊方式焊接，不填丝，选择氩气作为焊枪及焊件背面、尾部的保护气。优选地，焊接电流I的范围介于170～190A；焊接速度的范围介于240～280mm/min；电弧弧长L的范围介于1.0～1.2mm；焊枪保护气流量范围介于15～20L/min，背保护气流量范围介于5～10L/min，尾保护气流量范围介于15～20L/min。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、内托盘与外压盘均按照产品型面设计，可实现良好贴合；内托盘上开有通气槽，在焊接过程中对焊缝背面进行保护。2、尾保护拖罩与焊枪喷嘴匹配连接，焊接过程中随自动焊焊枪一起移动。3、本专利技术实现对钛合金薄壁球壳自动焊接过程中的有效保护，避免焊接接头发生氧化，从而保证了钛合金薄壁球壳产品的焊接质量。4、本专利技术结构简单、安全可靠地完成球壳+瓶嘴结构的焊接工作并避免焊缝附近发生氧化。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是专利技术提供的钛合金薄壁球壳自动焊接装置的结构示意图。图2是专利技术提供的钛合金薄壁球壳自动焊接装置的工作状态示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种钛合金薄壁球壳自动焊接装置，包括：内杆、内杆螺母、上压盖、内托盘、底盘、外杆、外压盘、外杆螺母以及尾保护拖罩。所述的内托盘的外型面为球面，确保与产品内型面紧密贴合；所述的内托盘开有一圈通气槽，可用于通惰性气体保护焊缝背面；所述的外压盘与起到压紧球壳的作用；所述的上压盖与产品接触面为圆弧面，起到压紧产品的作用；所述的内杆螺母用于根据产品实际尺寸调节上压盖的位置使其压紧产品；所述的外杆螺母用于根据产品的尺寸调节外压盘的位置使其压紧产品；所述的内杆用于连接内杆螺母、上压盖与底盘；所述的外杆用于连接外杆螺母、外压盘与底盘。具体为：内托盘与底盘通过三根角钢焊接固定，既能确保结构稳固，又能达到轻便减重的目的；底盘下端面与操作平台紧密贴合保证整个装置不晃动；12根外杆均布在整个装置外圆周，起连接外杆螺母、外压盘与底盘作用；上压盖与瓶嘴接触面为圆弧面，扩大了接触面积；内托盘开有一圈通气槽，槽宽度18～23mm，深度4～6mm，用于通惰性气体保护焊缝背面。图2示出焊枪瓶嘴9、球壳10。本实施例提供的钛合金薄壁球壳自动焊接装置，其焊接方法主要包括如下步骤：将待焊球壳放置于内托盘上，调整球壳位置使其位于内托盘中心，并确保两者紧密贴合；将外压盘压在球壳上，拧紧外杆螺母使球壳压紧；将瓶嘴装配在待焊球壳上，并使焊缝位于内托盘通气槽中心位置；将上压盖压在瓶嘴上，拧紧内杆螺母使瓶嘴压紧；通过气管向内托盘通气槽预先释放氩气作为背保护气，焊枪以内杆为轴绕焊缝一周进行自动焊接；在冷却焊缝处通过尾保护罩输出的氩气进行尾保护气；进一步地，焊接前应对待焊件表面进行酸洗除油，酸洗液为重量4～6％氢氟酸、15～25％硝酸以及余量的水的混合液；使用丙酮对工件待焊区域进行擦拭；进一步地，采用自动钨极氩弧焊方式焊接，不填丝，选择氩气作为焊枪及焊件背面、尾部的保护气；进一步地，焊接电流I的范围介于170～190A；焊接速度的范围介于240～280mm/min；电弧弧长L的范围介于1.0～1.2mm；焊枪保护气流量范围介于15～20L/min，背保护气流量范围介于5～10L/min，尾保护气流量范围介于15～20L/min。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金薄壁球壳自动焊接装置，其特征在于，包括内杆(1)、内杆螺母(2)、上压盖(3)、内托盘(4)、底盘(5)、外杆(6)、外压盘(7)、外杆螺母(8)；内杆(1)由底盘(5)向上延伸；外压盘(7)通过外杆螺母(8)与底盘(5)进行安装；内托盘(4)设置在底盘(5)上，并与外压盘(7)相对；内杆(1)的上端安装有内杆螺母(2)、上压盖(3)。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金薄壁球壳自动焊接装置，其特征在于，包括内杆(1)、内杆螺母(2)、上压盖(3)、内托盘(4)、底盘(5)、外杆(6)、外压盘(7)、外杆螺母(8)；内杆(1)由底盘(5)向上延伸；外压盘(7)通过外杆螺母(8)与底盘(5)进行安装；内托盘(4)设置在底盘(5)上，并与外压盘(7)相对；内杆(1)的上端安装有内杆螺母(2)、上压盖(3)。2.根据权利要求1所述的钛合金薄壁球壳自动焊接装置，其特征在于，内托盘(4)的外型面为球面，以确保与球壳内型面紧密贴合；外压盘(7)起到压紧球壳的作用；上压盖(3)与球壳接触面为圆弧面，起到压紧球壳的作用；内杆(1)连接内杆螺母(2)、上压盖(3)与底盘(5)；外杆(6)连接外杆螺母(8)、外压盘(7)与底盘(5)。3.根据权利要求1所述的钛合金球壳自动焊接装置，其特征在于，所述的内托盘(4)开有一圈通气槽，用于通惰性气体保护球壳焊缝背面，避免钛合金球壳焊接过程中背面氧化。4.根据权利要求1所述的钛合金球壳自动焊接装置，其特征在于，所述的内托盘(4)的底部设有进气管口，与通气槽相连，用于通保护气。5.根据权利要求1所述的钛合金球壳自动焊接装置，其特征在于，所述的内杆螺母(2)用于根据球壳尺寸调节上压盖(3)的位置使球壳压紧。6.根据权利要求1所述的钛合金球壳自动焊接装置，其特征在于，所述的外杆螺母(8)用于根据球壳的尺寸调节外...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斯达，顾国荣，吴欢，吴小伟，刘立安，石正波，乐斌，
申请(专利权)人：上海航天精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31