一种大尺寸薄壁钛合金贮箱锁底对接接头电子束焊接方法技术

本发明专利技术提供了一种大尺寸薄壁钛合金贮箱锁底对接接头电子束焊接方法，包括：燃料半球壳和燃料后框的焊接；共底隔板和固定环的焊接；贮箱工件的装配及装夹定位；贮箱工件的定位焊接；贮箱工件的焊接成形。前两个焊接在零件状态采用电子束焊的方式将锁底焊透；后续焊接是将所有零件装配定位在一起再进行电子束焊接，保证焊缝有效熔深，但不能焊透锁底，以避免背面产生飞溅。本发明专利技术采用优化后的工装和焊接工艺，有效地提高了大尺寸薄壁钛合金贮箱锁底对接接头电子束焊缝锁底根部的有效熔宽和承压能力，避免了焊缝内部极易出现的X光检查气孔缺陷及液压试验过程中焊缝部位开裂的现象，减少了返修焊次数，提高了生产效率，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸薄壁钛合金贮箱锁底对接接头电子束焊接方法
本专利技术属于焊接
，涉及一种大尺寸薄壁钛合金贮箱的焊接方法，具体涉及一种大尺寸薄壁钛合金贮箱锁底对接接头电子束焊接方法。
技术介绍
表面张力贮箱属于大尺寸薄壁钛合金表面张力贮箱，如图1所示，该贮箱由上至下包括燃料半球壳、燃料后框、燃隔板环、燃料筒段、共底隔板、固定环、氧隔板环、氧加强框和氧上半球壳。各组件之间通过锁底对接接头焊接固定。大尺寸薄壁钛合金贮箱锁底对接接头电子束焊接时，由于焊接顺序不合理，先焊接的对接接头对后焊接对接接头的对接状态产生影响，使得后焊接对接接头的间隙和错位变大，且选用的电子束焊接参数对焊前对接间隙和错位比较敏感，较大的对接间隙和错位对电子束焊接参数的选择及焊接结果的确定造成较大影响。贮箱电子束焊接完成后，在液压试验过程中，若焊缝有效熔深不足，易出现电子束焊缝部位开裂的现象，导致产品需再次返修或报废，提高了生产成本，降低了生产效率。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足，本专利技术人进行了锐意研究，提供了一种大尺寸薄壁钛合金贮箱锁底对接接头电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大尺寸薄壁钛合金贮箱锁底对接接头电子束焊接方法，其特征在于，包括：/nS101，燃料半球壳(1)和燃料后框(2)的焊接：酸洗燃料半球壳(1)和燃料后框(2)，装配后采用氩弧焊的方式定位燃料半球壳(1)和燃料后框(2)的对接焊缝，将定位完成后的燃料半球壳(1)和燃料后框(2)进行电子束焊接；/nS102，共底隔板(5)和固定环(6)的焊接：酸洗共底隔板(5)和固定环(6)，装配后采用氩弧焊的方式定位共底隔板(5)和固定环(6)的对接焊缝，将定位完成后的共底隔板(5)和固定环(6)进行电子束焊接；/nS103，贮箱工件的装配及装夹定位：酸洗燃隔板环(3)、燃料筒段(4)、氧隔板环(7)、氧...

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸薄壁钛合金贮箱锁底对接接头电子束焊接方法，其特征在于，包括：
S101，燃料半球壳(1)和燃料后框(2)的焊接：酸洗燃料半球壳(1)和燃料后框(2)，装配后采用氩弧焊的方式定位燃料半球壳(1)和燃料后框(2)的对接焊缝，将定位完成后的燃料半球壳(1)和燃料后框(2)进行电子束焊接；
S102，共底隔板(5)和固定环(6)的焊接：酸洗共底隔板(5)和固定环(6)，装配后采用氩弧焊的方式定位共底隔板(5)和固定环(6)的对接焊缝，将定位完成后的共底隔板(5)和固定环(6)进行电子束焊接；
S103，贮箱工件的装配及装夹定位：酸洗燃隔板环(3)、燃料筒段(4)、氧隔板环(7)、氧加强框(8)和氧上半球壳(9)，将以上五个工件与焊接完成的燃料半球壳(1)和燃料后框(2)、焊接完成的共底隔板(5)和固定环(6)装配在一起，采用氩弧焊的方式定位上述相邻工件的对接焊缝；对装配后的贮箱进行装夹定位，使定位后的大尺寸薄壁钛合金贮箱轴线处于竖直方向；
S104，贮箱工件的定位焊接：采用电子束焊接的方式分段定位焊装配后相邻工件的锁底对接接头；
S105，贮箱工件的焊接成形：正式电子束焊接除氧加强框(8)和氧上半球壳(9)对接接头之外的五个锁底对接接头；翻转贮箱后，正式电子束焊接氧加强框(8)和氧上半球壳(9)的锁底对接接头。


2.根据权利要求1所述的电子焊接方法，其特征在于，在S101中，酸洗燃料半球壳(1)、燃料后框(2)后，在24h内进行焊接；和/或
燃料半球壳(1)和燃料后框(2)装配后焊缝对接位置厚度为2.2mm～3.0mm，锁底厚度为0.8mm～1.4mm，焊缝直径为760mm～885mm；对接间隙为0～0.2mm，对接错位为0～0.2mm；和/或
氩弧焊定位时不加焊丝，定位点间距为120mm～180mm，定位点长度为10mm～20mm。


3.根据权利要求1所述的电子焊接方法，其特征在于，在S102中，酸洗共底隔板(5)和固定环(6)后，在24h内进行焊接；和/或
共底隔板(5)和固定环(6)装配后焊缝对接位置厚度为2.2mm～3.0mm，锁底厚度为0.8mm～1.4mm，焊缝直径为760mm～885mm，对接间隙为0～0.2mm，对接错位为0～0.2mm；和/或
氩弧焊定位时不加焊丝，定位点间距为120mm～180mm，定位点长度为10mm～20mm。


4.根据权利要求1所述的电子焊接方法，其特征在于，在S101和S102中，燃料半球壳(1)和燃料后框(2)的锁底对接接头进行电子束焊接时、以及共底隔板(5)和固定环(6)的锁底对接接头进行电子束焊接时，贮箱工件轴线处于竖直方向，电子束处于水平方向，贮箱工件轴线相对于水平方向的垂直度不大于0.5mm；和/或
在S101和S102中，电子束焊接时，首先进行电子束分段定位焊，再进行整周电子束焊接；电子束分段定位焊的电子束流为15mA～25mA，焊接速度为1.4m/min～1.6m/min，每段长度为50mm～70mm，分段数量为30～36；整周电子束焊的电子束流为55mA～70mA，焊接速度为1.4m/min～1.6m/min，焊接时保证锁底焊透。


5.根据权利要求1所述的电子焊接方法，其特征在于，在S101和S102中，电子束焊接时，采用第一套工装分别装夹燃料半球壳(1)和燃料后框(2)、以及共底隔板(5)和固定环(6)；
第一套工装包括支撑环(10)和螺纹限位件(11)，支撑环(10)的外缘带有凹槽，用于容纳燃料后框(2)和固定环(6)的下缘；支撑环(10)侧边开设有螺纹通孔，螺纹限位件(11)穿设该螺纹通孔，对燃料后框(2)和固定环(6)挤压限位。


6.根据权利要求1所述的电子焊接方法，其特征在于，在S103中，酸洗燃隔板环(3)、燃料筒段(4)、氧隔板环(7)、氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王英杰，张勤练，胡海刚，胥洋，
申请(专利权)人：西安航天发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61