【技术实现步骤摘要】
一种薄壁箱底近无减薄搅拌摩擦焊接及形位尺寸控制方法
[0001]本专利技术属于火箭设备
，尤其是涉及一种薄壁箱底近无减薄搅拌摩擦焊接及形位尺寸控制方法。
技术介绍
[0002]现有技术中，我国新一代运载火箭为5m直径共底贮箱结构，材料大多为2219铝合金和2195铝锂合金，其中2195铝锂合金箱底为球冠箱底，每件箱底含8条纵缝，1条过渡与圆环环缝，1条中心顶盖与圆环环缝和若干条法兰环缝，焊缝总长度37.5m～43.5m，焊接区厚度最薄仅为3mm。针对2195铝锂合金材料，采用熔焊工艺无法得到性能优良的焊缝接头，只能采用搅拌摩擦焊接工艺进行焊接。
[0003]现有技术的缺点：5m直径薄壁箱底结构材料为2195铝锂合金，铝锂合金的焊接性具有特殊性，其熔焊焊接性差，主要体现在以下四个方面：焊接气孔敏感性高、焊接氧化敏感性高、焊接热裂纹敏感性高和焊接接头的力学性能低，因此无法采用熔焊焊接工艺进行焊接生产。
[0004]采用搅拌摩擦焊接工艺生产时，焊接过程中，焊缝受搅拌头轴肩锻压力影响，焊缝正面受挤压的塑态金属会...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种薄壁箱底近无减薄搅拌摩擦焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、对5m直径薄壁箱底进行装配；S2、采用装配精度控制方法对5m直径薄壁箱底进行配铣；S3、采用近无减薄搅拌摩擦焊接缺陷控制方法对5m直径薄壁箱底进行焊接；在步骤S2中的所述装配精度控制方法包括瓜瓣纵缝装配精度控制方法和箱底环缝装配精度控制方法，所述箱底环缝装配精度控制方法包括圆环与过渡环环缝原位配铣方法和圆环与顶盖环缝配铣方法；在步骤S3中的所述近无减薄搅拌摩擦焊接缺陷控制方法包括瓜瓣纵缝缺陷控制方法和箱底环缝缺陷控制方法。2.根据权利要求1所述的一种薄壁箱底近无减薄搅拌摩擦焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：所述瓜瓣纵缝装配精度控制方法，包括以下步骤：A1、对瓜瓣纵缝余量进行铣切，将瓜瓣按照对合线安装在纵缝模胎上，调整瓜瓣在轴向和周向的装配位置，瓜瓣大端用调平机构支撑，瓜瓣中间用卡带固定；A2、在焊接区与压紧机构之间加装压条，压条厚度4
‑
6mm，压条边缘与焊缝对缝距离控制在15
±
2mm内；A3、操作气动压紧机构压紧瓜瓣两侧，依据瓜瓣膜胎型面，编制瓜瓣铣切程序后铣切瓜瓣两侧余量，先进行粗铣，预留1～2mm余量，再进行精铣，制边平面度小于等于0.2mm；A4、依次铣切其余7块瓜瓣，且最后一块瓜瓣铣切时预留2～3mm余量，根据7块瓜瓣焊接后尺寸进行配铣；A5、铣切完成后降下瓜瓣模胎，检查纵缝对合情况。3.根据权利要求1所述的一种薄壁箱底近无减薄搅拌摩擦焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：所述圆环与过渡环环缝原位配铣方法，包括以下步骤：B1、将设备模胎上的焊接垫板与楔形补偿块撑出后，测量整圈焊接垫板圆度，确认圆度在
±
0.2mm以内；B2、吊装过渡环至环缝膜胎上，使过渡环大端底部与环缝工装膜胎下部的调平装置接触，通过调节调平装置将过渡环调至水平；B3、吊装过渡环压紧工装至环缝工作台面，使气动压板压紧过渡环外侧平面；B4、撑出过渡环内撑垫板与楔形补偿块；B5、将环缝焊接膜胎升起50mm，吊装圆环至环缝膜胎上，根据圆环大端理论刻线到焊接平台表面的距离调整圆环水平；B6、吊装圆环压紧机构至环缝膜胎上并锁紧固定，使气动压板压紧圆环大端，测量圆环内型面与模胎贴胎间隙，对间隙部位，采用机械压紧方式进行人工局部调整，将贴胎间隙控制在0.2mm内；B7、在坐标系下调出五轴程序，使主轴轴心位置与环缝膜胎X轴中心位置重合，调整主轴与水平面角度为31
°
，安装直径为20mm铣刀，依据顺铣原则进行圆环大端粗铣、精铣工作，粗铣量10～15mm，精铣量1～3mm；B8、在铣切到距离圆环大端理论刻线1mm时，降下环缝膜胎，验合过渡环与圆环，检查错缝量，若错缝量大于设定值，再次铣切圆环大端余量，直至过渡环与圆环对接后错边量小于
0.2mm，对接间隙小于0.2mm。4.根据权利要求1所述的一种薄壁箱底近无减薄搅拌摩擦焊接及形位尺寸控制方法，其特征在于：所述圆环与顶盖环缝配铣方法，包括以下步骤：C1、测量顶盖环缝或圆环环缝焊接垫板圆度，确认圆度在
±
0.2mm以内；C2、将焊接垫板下降，留出圆环小端铣切让刀空间，下降高度不小于20mm；C3、在坐标系下调出五轴程序，使主轴轴心位置与环缝膜胎X轴中心位置重合，调整主轴与水平面角度为82
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李超，宋建岭，刘含伟，高文静，赵英杰，马康，尚洪帅，蒙丹阳，赵彦广，杜岩峰，孟占兴，孙转平，刘旺，王宁，刘旭，张睿博，纪文学，邓利芬，吴东明，刘昆，
申请(专利权)人：天津航天长征火箭制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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