铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置，包括：仿形U型槽(1)、氩气通入管(2)、入气端挡板(3)、氩气阻隔板(4)、出气端挡板(5)以及堵头(6)；所述仿形U型槽(1)的下端面设置有入气端挡板(3)；所述仿形U型槽(1)的上端面设置有出气端挡板(5)；所述入气端挡板(3)的内侧设置有氩气阻隔板(4)；所述入气端挡板(3)上设置有氩气通入管(2)；所述氩气通入管(2)的出气端设置有堵头(6)；所述仿形U型槽(1)的上表面能够与工件内型面一致，能够保证仿形U型槽(1)与工件背面相贴合。本发明专利技术结构合理，操作方便。能够保证焊缝良好的成形，提高焊接质量。

Variable polarity plasma arc welding device for aluminum lithium alloy curved surface longitudinal seam

The invention provides an aluminum lithium alloy curved surface longitudinal seam variable polarity plasma arc welding device, which comprises: a profiling U-shaped groove (1), an argon inlet pipe (2), an inlet end baffle (3), an argon barrier plate (4), an outlet end baffle (5) and a plug (6); the lower end surface of the profiling U-shaped groove (1) is provided with an inlet end baffle (3); the upper end surface of the profiling U-shaped groove (1) is provided with an outlet end baffle (5); the inlet end baffle (5) is provided with the upper end surface of the profiling U-shaped groove (1) The inner side of the gas end baffle plate (3) is provided with an argon baffle plate (4); the gas inlet baffle plate (3) is provided with an argon inlet pipe (2); the gas outlet end of the argon inlet pipe (2) is provided with a plug (6); the upper surface of the profiling U-groove (1) can be consistent with the inner surface of the workpiece, and can ensure that the profiling U-groove (1) can fit the back of the workpiece. The invention has reasonable structure and convenient operation. It can ensure the good forming of the weld and improve the welding quality.

【技术实现步骤摘要】
铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置
本专利技术涉及等离子弧焊接装置领域，具体地，涉及一种铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置。
技术介绍
随着我国重型运载火箭等系列型号的论证展开，高强轻质的第三代运载火箭主体结构材料——铝锂合金的应用需求越来越迫切，铝锂合金以其低密度、高模量、高强度而著称，目前在国外液体运载火箭贮箱结构上已实现了广泛的工程应用，基于其密度低、比强度和比刚度高等特点，相关结构轻质化效果明显，运载火箭结构效率明显提升。铝锂合金焊接过程中氧化现象严重，采用变极性等离子弧穿孔焊接，用通常焊接工艺方式无法保证焊缝成形，背面形成严重凹陷，不能满足焊接质量要求。传统的等离子弧焊接装置如专利文献CN109483031A所公开的一种等离子弧焊接装置及焊接方法，包括焊枪，焊枪端部包括钨极，钨极外侧套设有瓷套，瓷套外侧套设有水冷铜喷嘴，水冷铜喷嘴外侧套设有气罩，水冷铜喷嘴与气罩之间通入保护气；瓷套的外表面设有螺旋导流槽，瓷套与水冷铜喷嘴之间通入离子气，离子气经由水冷铜喷嘴内壁和导流槽之间，离子气由水冷铜喷嘴出口流出，离子气在水冷铜喷嘴的下腔体部位形成涡流；水冷铜喷嘴的下腔体容积小于上腔体的容积，下腔体的内壁为流线型内壁。但是传统的离子弧焊接装置存在如下问题：1、在结构上仍存在可优化之处。2、无法满足铝锂合金变极性等离子弧穿孔立向上焊接要求，焊缝背面不能有效成形。
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铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置。根据本专利技术提供的一种铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置，包括：仿形U型槽1、氩气通入管2、入气端挡板3、氩气阻隔板4、出气端挡板5以及堵头6；所述仿形U型槽1的下端面设置有入气端挡板3；所述仿形U型槽1的上端面设置有出气端挡板5；所述入气端挡板3的内侧设置有氩气阻隔板4；所述入气端挡板3上设置有氩气通入管2；所述氩气通入管2的出气端设置有堵头6。优选地，所述仿形U型槽1的上表面能够与工件内型面一致，能够保证仿形U型槽1与工件背面相贴合。优选地，所述入气端挡板3上设置有通孔，所述通孔与氩气通入管2形成过盈配合。优选地，所述仿形U型槽1靠近氩气入口端的内部安装有氩气阻隔板4，所述氩气阻隔板4上、下均留有空隙。优选地，所述出气端挡板5向外倾斜45°，出气端挡板5低于仿形U型槽1上表面5～10mm。优选地，所述氩气通入管2的出气端侧面设置有多个氩气出气孔。优选地，所述氩气通入管2的出气端插入仿形U型槽1内，带有氩气出气孔的面朝向仿形U型槽1的底部。优选地，所述仿形U型槽1的宽度不小于30mm,深度不小于25mm。优选地，所述氩气阻隔板4上端留有2～3mm空隙，下端留有3～5mm空隙。优选地，入气端挡板3的上端面与仿形U型槽1的上表面齐平。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、结构合理，操作方便。2、能够保证焊缝良好的成形，提高焊接质量，焊接质量能够满足航天铝合金熔焊标准I级焊缝要求。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为本专利技术提供的一种铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置的仿形U型槽正面结构示意图。图2为本专利技术提供的一种铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置的氩气通气管结构示意图。图3为本专利技术提供的一种铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置的仿形U型槽入口端结构及氩气流动示意图。图4为本专利技术提供的一种铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置整体结构示意图。图中示出：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至图4所示，根据本专利技术提供的一种铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置，包括：仿形U型槽1、氩气通入管2、入气端挡板3、氩气阻隔板4、出气端挡板5以及堵头6；所述仿形U型槽1的下端面设置有入气端挡板3；所述仿形U型槽1的上端面设置有出气端挡板5；所述入气端挡板3的内侧设置有氩气阻隔板4；所述入气端挡板3上设置有氩气通入管2；所述氩气通入管2的出气端设置有堵头6；所述仿形U型槽1的上表面能够与工件内型面一致，能够保证仿形U型槽1与工件背面相贴合；所述氩气通入管2的出气端侧面设置有多个氩气出气孔。在优选例中，出气端挡板5的上端面低于仿形U型槽1的上表面，使仿形U型槽1安装后整条焊缝形成封闭区域，只在上端氩气流出；在优选例中，仿形U型槽1上表面形状与工件内型面相匹配，保证安装后型面切合度不大于0.5mm。进一步地，所述入气端挡板3上设置有通孔，所述通孔与氩气通入管2形成过盈配合；所述仿形U型槽1靠近氩气入口端的内部安装有氩气阻隔板4，所述氩气阻隔板4上、下均留有空隙；所述出气端挡板5向外倾斜45°，出气端挡板5低于仿形U型槽1上表面5～10mm；所述氩气通入管2的出气端插入仿形U型槽1内，带有小孔径氩气出气孔的面朝向仿形U型槽1的底部；所述仿形U型槽1的宽度不小于30mm,深度不小于25mm；所述氩气阻隔板4上端留有2～3mm空隙，下端留有3～5mm空隙；入气端挡板3的上端面与仿形U型槽1的上表面齐平。在优选例中，仿形U型槽1近氩气入口端的内部安装氩气阻隔板4，形成氩气缓冲区，氩气阻隔板4上、下均留有空隙，保证氩气平滑流入保护区域。在优选例中，氩气通入管2出气端插入仿形U型槽1内，使出气小孔全部位于U型槽内，带出气小孔面朝向U型槽底部，形成反冲气流后，在入口前端区域缓冲，保证氩气流动稳定、均匀。更进一步地，以材料为2195铝锂合金，对接工件为Φ3350椭球面瓜瓣，厚度6mm为例。具体实施为：仿形U型槽1宽度为50mm，深度为40mm，弧形长度为1350mm，下端面与入气端挡板3连接，挡板上端面与U型槽上表面齐平，上端面与出气端挡板5连接，出气端挡板5安装在U型槽近出口端内部，挡板低于U型槽上表面8mm；仿形U型槽1近氩气入气端挡板3内侧安装有氩气阻隔板4，隔板上面间隙2mm，下面间隙4mm。氩气通入管2材料为紫铜，端部用堵头封堵，侧面设置出气小孔。入气端挡板3中间制圆孔Φ8，孔尺寸与通气管外径形成过盈配合，通气管插入U型槽内卡紧固定，出气小孔全部位于U型槽内，带出气小孔面朝向U型槽底部，形成反冲气流后，在入口前端区域缓冲，保证氩气流动稳定、均匀。工件7通过内型面膜胎10与外压板9装配在装焊工装上；仿形U型槽1安装在工件7的背面，以焊缝为中心左右对称，并与工件型面形成配合；内膜胎上焊缝中心两侧间隔安装止动螺钉11，骑马板12安装在止动螺钉11中间，采用顶紧螺钉13间隔顶紧仿形U型槽1，将仿形U型槽1固定并贴紧工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置，其特征在于，包括：仿形U型槽(1)、氩气通入管(2)、入气端挡板(3)、氩气阻隔板(4)、出气端挡板(5)以及堵头(6)；/n所述仿形U型槽(1)的下端面设置有入气端挡板(3)；/n所述仿形U型槽(1)的上端面设置有出气端挡板(5)；/n所述入气端挡板(3)的内侧设置有氩气阻隔板(4)；/n所述入气端挡板(3)上设置有氩气通入管(2)；/n所述氩气通入管(2)的出气端设置有堵头(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置，其特征在于，包括：仿形U型槽(1)、氩气通入管(2)、入气端挡板(3)、氩气阻隔板(4)、出气端挡板(5)以及堵头(6)；
所述仿形U型槽(1)的下端面设置有入气端挡板(3)；
所述仿形U型槽(1)的上端面设置有出气端挡板(5)；
所述入气端挡板(3)的内侧设置有氩气阻隔板(4)；
所述入气端挡板(3)上设置有氩气通入管(2)；
所述氩气通入管(2)的出气端设置有堵头(6)。


2.根据权利要求1所述的铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置，其特征在于，所述仿形U型槽(1)的上表面能够与工件内型面一致，能够保证仿形U型槽(1)与工件背面相贴合。


3.根据权利要求1所述的铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置，其特征在于，所述入气端挡板(3)上设置有通孔，所述通孔与氩气通入管(2)形成过盈配合。


4.根据权利要求1所述的铝锂合金曲面纵缝变极性等离子弧焊接装置，其特征在于，所述仿形U型槽(1)靠近氩气入口端的内部安装有氩气阻隔板(4)，所述氩气阻隔板(4)上、下均留有空隙。

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明华，王业伟，吴小伟，倪林斌，顾佳伟，陈伟杰，张磊，万能，
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