一种大高径比多层薄壁焊接机匣组焊方法技术

本发明专利技术公开了一种大高径比多层薄壁焊接机匣组焊方法，包括以下步骤，步骤1，根据焊接机匣的结构，确定分部组焊方案；步骤2，在组焊的焊接零件上增设焊接收缩余量；步骤3，依据步骤1中的分部组焊方案，在焊接零件的焊接部位设置工艺安装边和工艺止口；步骤4，根据步骤1的分部组焊方案进行焊接加工；步骤5，对焊接加工后的焊接零件进行检查、修正变形；步骤6，去除焊接加工后焊接零件上的工艺安装边；步骤7，循环进行步骤4至步骤6，完成大高径比多层薄壁焊接机匣的焊接加工。通过焊接机匣的结构进行分部组焊设计，降低了组装焊接难度，可在组焊各部分时，逐步校正焊接变形，分阶段修正各层之间的各向尺寸及形位关系。之间的各向尺寸及形位关系。之间的各向尺寸及形位关系。

【技术实现步骤摘要】
一种大高径比多层薄壁焊接机匣组焊方法


[0001]本专利技术属于航空发动机
，具体属于一种大高径比多层薄壁焊接机匣组焊方法。

技术介绍

[0002]大高径比多层薄壁焊接机匣的特点是组焊的零件层数多，高度/直径比大，主体壁厚薄，焊接易变形。若要实现一次性组装焊接，并保证各层零件轴向尺寸及同心度，同时要确保每处接头的间隙、错边量等装配要求均在合格范围内。由于操作空间的限制，装配难度非常大，且对各层零件自身的要求过于苛刻，制造成本倍增，最重要的是即使实现了装配焊接，焊接后各向收缩变形难以控制，加上各层零件的误差累积及各向不确定因素，分段尺寸、总高尺寸会偏离理论尺寸较大，导致其余相关的尺寸及形位关系难以保证。通过中国国家知识产权局网站检索“大高径比薄壁”，相关专利有两项，1)专利名称：一种带筋大高径比薄壁环件轧挤复合成型方法，申请号：CN201710247378.5，该专利涉及的是成型方法，而本专利涉及组装焊接方法，专利内容无交集。2)专利名称：圆柱形橡胶保护套装配装置及装配方法，申请号：CN201810026728.X，该专利提供了一种装配难度小，效率高的圆柱形橡胶保护套装配装置及装配方法，而本专利为多层结构焊接机匣分部组焊方法，专利解决的方向不同。通过检索“多层薄壁焊接机匣”，相关专利有一项，专利名称：多层结构薄壁焊接机匣变形控制方法及夹具，申请号：CN201711367762.5，该专利提出了一种支撑机匣氩弧焊焊接变形控制方法及夹具，而本专利针对的是大高径比多层环件分部组焊方法，不涉及氩弧焊焊接变形控制方法及夹具。
[0003]综上所述，现有技术中大高径比多层薄壁焊接机匣的焊接方法存在装配难度大，焊接后各向收缩变形难以控制，导致尺寸及形位关系难以保证，制造成本高的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种大高径比多层薄壁焊接机匣组焊方法，降低了机匣焊接难度，增强了机匣的抗变形能力。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种大高径比多层薄壁焊接机匣组焊方法，包括以下步骤，
[0007]步骤1，根据焊接机匣的结构，确定分部组焊方案；
[0008]步骤2，在组焊的焊接零件上增设焊接收缩余量；
[0009]步骤3，依据步骤1中的分部组焊方案，在焊接零件的焊接部位设置工艺安装边和工艺止口；
[0010]步骤4，根据步骤1的分部组焊方案进行焊接加工；
[0011]步骤5，对焊接加工后的焊接零件进行检查、修正变形；
[0012]步骤6，去除焊接加工后焊接零件上的工艺安装边；
[0013]步骤7，循环进行步骤4至步骤6，完成大高径比多层薄壁焊接机匣的焊接加工。
[0014]优选的，步骤1中，在确定分部组焊方案时，遵循刚性法兰约束钣金挠性件或半刚性件的原则；当机匣的结构无刚性法兰时，增加后续工艺去除的刚性法兰。
[0015]进一步的，步骤2中，所述焊接收缩余量增设在钣金挠性件或半刚性件的端面上。
[0016]优选的，步骤4中，依据分部组焊方案的零件结构及尺寸制造夹具，夹具对分部组焊方案的零件进行固定，然后进行焊接加工。
[0017]进一步的，所述夹具上设置有定位圆引导段和外侧可拆卸角向定位销用于固定焊接零件。
[0018]优选的，步骤4中，在两个带有刚性法兰的焊接零件中焊接一个钣金挠性件或半刚性件，形成第Ⅰ部分；然后在两个带有刚性法兰的焊接零件中焊接一个钣金挠性件或半刚性件，形成第Ⅱ部分；在第Ⅰ部分和第Ⅱ部分之间焊接一个钣金挠性件或半刚性件，完成大高径比多层薄壁焊接机匣的焊接加工。
[0019]优选的，步骤5中，所述检查过程具体包括检查焊接零件的圆度、同心度、端面平面度和轴向尺寸偏离。
[0020]优选的，步骤5中，所述修正采用校正或对调整变形后焊接零件的工艺安装边进行调整补偿。
[0021]优选的，步骤6中，所述去除工艺安装边包括将工艺安装边加工成工艺止口或切割工艺安装边。
[0022]优选的，步骤6中采用车削或铣削去除焊接零件的工艺安装边。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0024]本专利技术提供一种大高径比多层薄壁焊接机匣组焊方法，通过焊接机匣的结构进行分部组焊设计，降低了组装焊接难度，可在组焊各部分时，逐步校正焊接变形，分阶段修正各层之间的各向尺寸及形位关系，避免了整体组焊后变形难以校正，尺寸及形位关系无法修正的问题，同时通过增设焊接收缩余量，可精确控制各轴向尺寸；通过在法兰上设计工艺安装边及工艺止口，提升了定位压紧时的可靠性，提高了组焊部分整体的刚性，增强了抗变形能力，且更有利于各层零件的同心度控制。
[0025]进一步的，通过在钣金挠性件或半刚性件上的两端面增加收缩余量补偿因焊接收缩变形引起的高度尺寸较理论尺寸的偏差。
[0026]进一步的，通过增加工艺安装边，增加刚性，提高焊接件的抗变形能力，方便借助夹具定位、压紧。
[0027]进一步的，通过设置工艺止口，焊缝正面的工艺止口是作为填料台填入焊缝，免去了额外填加焊料，焊缝背面的工艺止口一是为了箍圆钣金挠性件，二是为了保证安装边与钣金挠性件的同心度，避免出现两零件的不同心问题，三是在电子束焊接时，用来挡电子束流，防止电子束流击伤零件主体部位。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例Ⅰ组焊示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例Ⅰ组焊a处放大示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例Ⅰ组焊b处放大示意图；
[0031]图4为本专利技术实施例Ⅰ组焊p处放大示意图；
[0032]图5为本专利技术实施例Ⅱ组焊示意图；
[0033]图6为本专利技术实施例Ⅱ组焊c处放大示意图；
[0034]图7为本专利技术实施例Ⅱ组焊d处放大示意图；
[0035]图8为本专利技术实施例Ⅱ组焊Q处放大示意图；
[0036]图9为本专利技术实施例整体机匣组焊示意图；
[0037]图10为本专利技术实施例整体机匣组焊e示意图；
[0038]图11为本专利技术实施例整体机匣组焊f示意图；
[0039]附图中：1为第一法兰；2为第一筒体；3为第二法兰；4为第二筒体；5为第三法兰；6为第四法兰；7为第五法兰；1
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1为第一法兰工艺止口；1
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2为第一法兰自熔台；3
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1为第二法兰工艺安装边；3
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2为第二法兰上一端工艺止口；3
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3为第二法兰上一端自熔台；3
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4为第二法兰上另一端工艺止口；3
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5为第二法兰上另一端自熔台；5
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1为第三法兰工艺安装边；5
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2为第三法兰上一端工艺止口；5
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3为第三法兰上一端自熔台；5
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4为第三法兰上另一端工艺止口；5
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5为第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大高径比多层薄壁焊接机匣组焊方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1，根据焊接机匣的结构，确定分部组焊方案；步骤2，在组焊的焊接零件上增设焊接收缩余量；步骤3，依据步骤1中的分部组焊方案，在焊接零件的焊接部位设置工艺安装边和工艺止口；步骤4，根据步骤1的分部组焊方案进行焊接加工；步骤5，对焊接加工后的焊接零件进行检查、修正变形；步骤6，去除焊接加工后焊接零件上的工艺安装边；步骤7，循环进行步骤4至步骤6，完成大高径比多层薄壁焊接机匣的焊接加工。2.根据权利要求1所述的一种大高径比多层薄壁焊接机匣组焊方法，其特征在于，步骤1中，在确定分部组焊方案时，遵循刚性法兰约束钣金挠性件或半刚性件的原则；当机匣的结构无刚性法兰时，增加后续工艺去除的刚性法兰。3.根据权利要求2所述的一种大高径比多层薄壁焊接机匣组焊方法，其特征在于，步骤2中，所述焊接收缩余量增设在钣金挠性件或半刚性件的端面上。4.根据权利要求1所述的一种大高径比多层薄壁焊接机匣组焊方法，其特征在于，步骤4中，依据分部组焊方案的零件结构及尺寸制造夹具，夹具对分部组焊方案的零件进行固定，然后进行焊接加工。5.根据权利要求4所述的一种大高径比多层薄壁焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：颉文峰，李琳，张军强，黄应军，钟堂，杜芳兵，韩光强，刘巍，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：