一种低温风洞异形导流片制作方法技术

本申请提供一种低温风洞异形导流片制作方法，其包括：步骤一为异形导流片分为5个分段进行预制；步骤二为外型板与纵筋板拼装，点焊防变形板后焊接；步骤三为第一内型板、第二内型板与焊接完成的外型板和纵筋板拼装，点焊防变形板后焊接，并利用带孔铜管充氩气保护焊缝；步骤四为尾翼板拼装，点焊防变形板后焊接；步骤五为异形导流片带防变形板进行焊后热处理；步骤六为异形导流片机加工去除厚度余量。该方法具有施工成本低、制作效率高、型面精度高、焊接质量好等特点，解决了低温风洞异形导流片制作难度大、焊缝质量差、制作成本高的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种低温风洞异形导流片制作方法


[0001]本申请涉及风洞领域，尤其涉及一种低温风洞异形导流片制作方法。

技术介绍

[0002]自风洞问世以来，应用风洞技术进行空气动力研究和飞行器研制获得了重大进展，其作用也日趋显著。但随着试验对象(如飞行器)日益大型化，常规风洞试验面临一些严峻挑战，其中最重要的就是常规风洞无法在全尺寸雷诺数内进行试验，而高雷诺数风洞试验是实现飞行器气动力精细设计和飞行性能准确预测的前提和保证，低温风洞就是为解决这一问题诞生并发展起来的。风洞导流片结构形式主要有三种：碳钢风洞导流片设计为多块横筋板为骨架包裹内、外蒙皮的空心结构，非熔透焊接制作；低温风洞大型拐角段截面较大，风载荷较小，导流片设计为实心结构，压制成型制作；低温风洞小型拐角段截面较小，风载荷较大，导流片设计为内、外型面壳板+纵筋板的异形结构，由于运行温度非常低，需要全熔透焊接制作。
[0003]低温风洞异形导流片为空心结构，无法采用整体锻件制作，如何进行合理分段拼装是制作难点之一；低温风洞异形导流片空心空间狭长，如何进行全熔透焊接是制作难点之二；低温风洞异形导流片采用奥氏体不锈钢制造，奥氏体不锈钢焊接变形大，如何在焊接过程中控制变形，减小机加工工作量，保证型面尺寸是制作难度之三。

技术实现思路

[0004]本申请的目的之一在于提供一种低温风洞异形导流片制作方法，旨在改善现有的低温风洞异形导流片制作难度大的问题。
[0005]本申请的技术方案是：
[0006]一种低温风洞异形导流片制作方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一，异形导流片的分段预制：以垂直于所述异形导流片的第一空心轮廓端线的平面、通过并平行于所述异形导流片的第二空心轮廓端线的平面、并以所述异形导流片的纵筋为分界将所述异形导流片分为尾翼板、外型板、第一内型板、第二内型板以及纵筋板共五个分段；首先制作所述异形导流片的尾翼板，所述尾翼板为实心结构，采用梯形状的锻件制作，且将所述锻件的轮廓线相对于理论轮廓线整体扩大8～12mm进行制作；然后制作所述异形导流片的外型板、第一内型板以及第二内型板，分别将所述外型板、所述第一内型板、所述第二内型板压制成型，且所述外型板压制成型的曲率大于所述异形导流片外型面的拟合曲率，所述第一内型板、所述第二内型板压制成型的曲率均等于所述异形导流片内型面的拟合曲率；最后制作所述异形导流片的纵筋板；
[0008]步骤二，将所述外型板与所述纵筋板拼装焊接：沿所述外型板的外弧面的纵向间隔点焊第一防变形板，然后在所述外型板的内弧面上拼装所述纵筋板，完成所述纵筋板与所述外型板的焊接；
[0009]步骤三，将所述第一内型板与所述第二内型板拼装焊接：先将所述第一内型板、所
述第二内型板分别拼装在已经焊好的所述外型板、所述纵筋板上，然后在所述第一内型板、所述第二内型板的端部的内型面上各点焊一块第二防变形板，然后在两块所述第二防变形板之间沿径向间隔点焊第三防变形板，并将所述第一内型板、所述第二内型板分别与所述纵筋板、所述外型板进行打底焊；打底焊完成后，将所述第一内型板分别与所述纵筋板、所述外型板进行填充盖面焊，将所述第二内型板与所述纵筋板进行填充盖面焊；
[0010]步骤四，将所述尾翼板进行拼装焊接：将所述尾翼板分别与焊接完成的所述外型板、所述第一内型板、所述第二内型板、所述纵筋板进行拼装，然后在所述第二防变形板与所述尾翼板之间沿纵向间隔点焊第四防变形板，最后完成所述尾翼板的焊接；
[0011]步骤五，对所述异形导流片进行焊后热处理：将焊接完成的所述异形导流片进行焊后热处理，焊后热处理完成后去除所述第一防变形板、所述第二防变形板、所述第三防变形板以及所述第四防变形板；
[0012]步骤六，对所述异形导流片机进行加工：将所述异形导流片按照理论外型面进行机加工，并去除厚度余量。
[0013]作为本申请的一种技术方案，在步骤一中，所述异形导流片由依次首尾相连的外型板、尾翼板、第二内型板、纵筋板以及第一内型板围设而成，且所述纵筋板的下端面与所述外型板的内弧面相接触，所述纵筋板的上端面分别与所述第一内型板的内弧面平齐、所述第二内型板的内弧面平齐；所述第一空心轮廓端线由所述外型板、所述尾翼板、所述第二内型板以及所述纵筋板共同围设而成，所述第二空心轮廓端线由所述外型板、所述纵筋板以及所述第一内型板共同围设而成。
[0014]作为本申请的一种技术方案，在步骤一中，所述外型板、所述第一内型板、所述第二内型板的厚度比所述异形导流片的厚度大8mm以上。
[0015]作为本申请的一种技术方案，在步骤一中，所述尾翼板采用锻件制作时，加工K型坡口。
[0016]作为本申请的一种技术方案，在步骤一中，所述第一内型板与所述纵筋板相接触的端面加工单V型坡口，所述第二内型板与所述纵筋板相接触的端面加工单V型坡口，所述外型板上远离所述尾翼板的一端面上加工有单V型坡口。
[0017]作为本申请的一种技术方案，在步骤二中，所述第一防变形板为弧形环板结构，且内弧面的曲率与所述外型板压制成型的曲率相同。
[0018]作为本申请的一种技术方案，在步骤三中，打底焊采用钨极氩弧焊，打底前，在待焊焊缝坡口下方10～15mm处安设带孔铜管，且所述带孔铜管的两端同时冲入氩气，同时将所述异形导流片的两端封堵，且封堵处预留一个排气孔。
[0019]作为本申请的一种技术方案，在步骤三中，所述带孔铜管的长度与所述异形导流片的长度相同，且所述带孔铜管沿纵向间隔钻有通孔，所述通孔对准待焊焊缝坡口的底部。
[0020]作为本申请的一种技术方案，在步骤三中，所述第二防变形板的长度与所述异形导流片的长度相同，且所述第二防变形板垂直于所述第一内型板、所述第二内型板的内弧面；所述第三防变形板为弧形环板结构，且外弧面的曲率与所述第一内型板、所述第二内型板压制成型的曲率相同。
[0021]作为本申请的一种技术方案，在步骤四中，所述第四防变形板为三角形结构，且底面与所述第二防变形板点焊，斜面与所述尾翼板点焊。
[0022]本申请的有益效果：
[0023]本申请的低温风洞异形导流片制作方法，其通过将异形导流片合理分成五个分段进行预制后制作，大大降低了异形导流片的制作难度，保证了异形导流片的型面精度和质量；通过在合适位置采用带孔铜管对整体焊缝吹氩气气流，实现了狭长空间全熔透焊接，大大提高了异形导流片的焊缝质量和整体强度；通过在异形导流片上合理布置防变形板，无需制作焊接工装，大大减小了全熔透焊接变形，减少了机加工工作量，提高了制作效率，节约施工成本。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1为本申请实施例提供的异形导流片截面示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温风洞异形导流片制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，异形导流片的分段预制：以垂直于所述异形导流片的第一空心轮廓端线的平面、通过并平行于所述异形导流片的第二空心轮廓端线的平面、并以所述异形导流片的纵筋为分界将所述异形导流片分为尾翼板、外型板、第一内型板、第二内型板以及纵筋板共五个分段；首先制作所述异形导流片的尾翼板，所述尾翼板为实心结构，采用梯形状的锻件制作，且将所述锻件的轮廓线相对于理论轮廓线整体扩大8～12mm进行制作；然后制作所述异形导流片的外型板、第一内型板以及第二内型板，分别将所述外型板、所述第一内型板、所述第二内型板压制成型，且所述外型板压制成型的曲率大于所述异形导流片外型面的拟合曲率，所述第一内型板、所述第二内型板压制成型的曲率均等于所述异形导流片内型面的拟合曲率；最后制作所述异形导流片的纵筋板；步骤二，将所述外型板与所述纵筋板拼装焊接：沿所述外型板的外弧面的纵向间隔点焊第一防变形板，然后在所述外型板的内弧面上拼装所述纵筋板，完成所述纵筋板与所述外型板的焊接；步骤三，将所述第一内型板与所述第二内型板拼装焊接：先将所述第一内型板、所述第二内型板分别拼装在已经焊好的所述外型板、所述纵筋板上，然后在所述第一内型板、所述第二内型板的端部的内型面上各点焊一块第二防变形板，然后在两块所述第二防变形板之间沿径向间隔点焊第三防变形板，并将所述第一内型板、所述第二内型板分别与所述纵筋板、所述外型板进行打底焊；打底焊完成后，将所述第一内型板分别与所述纵筋板、所述外型板进行填充盖面焊，将所述第二内型板与所述纵筋板进行填充盖面焊；步骤四，将所述尾翼板进行拼装焊接：将所述尾翼板分别与焊接完成的所述外型板、所述第一内型板、所述第二内型板、所述纵筋板进行拼装，然后在所述第二防变形板与所述尾翼板之间沿纵向间隔点焊第四防变形板，最后完成所述尾翼板的焊接；步骤五，对所述异形导流片进行焊后热处理：将焊接完成的所述异形导流片进行焊后热处理，焊后热处理完成后去除所述第一防变形板、所述第二防变形板、所述第三防变形板以及所述第四防变形板；步骤六，对所述异形导流片机进行加工：将所述异形导流片按照理论外型面进行机加工，并去除厚度余量。2.根据权利要求1所述的低温风洞异形导流片制作方法，其特征在于，在步骤一中，所述异形导流片由...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵晓峰，吴梦先，刘进，潘伍覃，郭则明，侯华东，胡洪学，黄攀宇，蒋杰，
申请(专利权)人：中国一冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：