换热器壳体及其激光焊接方法技术

本发明专利技术涉及换热器壳体成型工艺技术领域内的一种换热器壳体及其激光焊接方法，由筒体和连接于筒体两端的顶盖和底盖组成，筒体与顶盖以及筒体与底盖的连接采用两条环缝锁底对接接头焊接而成，包括如下步骤：S1,锁紧槽加工步骤：S2，端盖安装步骤：S3，顶盖与筒体焊接步骤：S4，底盖与筒体焊接步骤：S5，焊接完成。本申请通过上、下端盖和筒体之间采用内嵌式结构，形成锁底环焊缝，可以有效简化装配过程，保证装配精度，同时能够避免在筒体内部产生飞溅等多余物，消除质量隐患。消除质量隐患。消除质量隐患。

【技术实现步骤摘要】
换热器壳体及其激光焊接方法


[0001]本专利技术涉及换热器壳体成型工艺
，具体地，涉及一种换热器壳体及其激光焊接方法。

技术介绍

[0002]对于卫星、航天飞机、飞船等飞行器来讲，一个不容忽视至关重要的问题就是飞行器内部的热控问题，即当飞行器在轨服役时，需保证舱内外单机设备始终在适合的温度范围内。例如人造卫星在绕地球转动过程中，时而被太阳照射，时而又处在地球的阴影中，这就要求飞行器上的热控装置能够在太阳照射人造卫星导致卫星内部仪器温度上升时起到降温作用，避免仪器因温度过高而损坏；还要求热控装置在卫星处于地球阴影而导致卫星内部温度降低时起到控温作用，给卫星的仪器仪表提供稳定合适的热环境。
[0003]随着航天技术的不断发展，出现任务复杂化与工作模式多样化的新型卫星，给卫星热控设计带来了很多技术难题。相变材料在融化和凝固时可以吸收和放出大量的热量，并且相变材料本身的温度保持不变，这一优良特性导致相变材料被广泛应用于飞行器的热控装置上。相变换热器就是利用相变吸热和放热的原理的大容量温度调节装置，换热器外壳结构设计贯彻轻量化且高性能要求，因此，其焊接内部质量和外部变形也成为产品研制的一大难点。例如，公开号为CN110280902A，公开了一种6系铝合金筒体纵缝的激光焊接工艺，利用机器人、钎料、激光器等避免焊接弧坑、裂纹的出现。其仅关注焊接质量，并未对焊接过程中焊接对内部表面的不良影响。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种换热器壳体及其激光焊接方法。/>[0005]根据本专利技术提供的一种换热器壳体激光焊接方法，包括如下步骤：
[0006]S1,锁紧槽加工步骤：筒体的两端分别形成顶端法兰连接板和底端法兰连接板，于所述顶端法兰连接板上加工出环形的顶端锁紧槽，于所述底端法兰连接板上加工出环形的底端锁紧槽；
[0007]S2，端盖安装步骤：将顶盖通过点焊工装与所述顶端法兰连接板连接，所述顶盖的边沿与所述顶端锁紧槽卡接，将底盖通过焊接工装与所述底端法兰连接板连接，所述底盖的边沿与所述底端锁紧槽卡接；
[0008]S3，顶盖与筒体焊接步骤：将所述焊接工装装夹到水平旋转变位机上，并使所述筒体成竖立状态，此时所述顶盖位于上端，所述底盖位于下端，首先采用激光焊将所述顶盖与所述顶端法兰连接板点焊固定，点焊固定后拆卸所述点焊工装，再采用激光焊对所述顶盖与所述顶端法兰连接板进行环缝锁底焊接；
[0009]S4，底盖与筒体焊接步骤：将所述焊接工装自所述底端法兰连接板上拆卸并安装于所述顶端法兰连接板上，通过所述点焊工装将所述底盖与所述底端法兰连接板紧固连
接，所述底盖的边沿与所述底端锁紧槽卡接，将所述焊接工装装夹到水平旋转变位机上并使所述筒体成竖立状态，此时所述顶盖位于下端，所述底盖位于上端，首先采用激光焊将所述底盖与所述底端法兰连接板点焊固定，点焊固定后拆卸所述点焊工装，再采用激光焊对所述底盖与所述底端法兰连接板进行环缝锁底焊接；
[0010]S5，焊接完成：将所述焊接工装自所述顶端法兰连接板上拆下，将由所述筒体、所述顶盖以及所述底盖三者焊接形成的换热器壳体放入预定工位。
[0011]一些实施方式中，所述点焊工装包括固定环和固定支座，多个所述固定支座沿所述固定环的周向间隔分布，所述固定支座的端面包括盖体接触部和板体接触部，所述盖体接触部用于和所述顶盖或所述底盖接触，所述板体接触部用于和所述顶部法兰连接板或所述底端法兰连接板接触。
[0012]一些实施方式中，所述固定支座通过紧固螺钉与所述顶部法兰连接部或所述底部法兰连接板紧固连接。
[0013]一些实施方式中，步骤S3与步骤S4中，通过激光焊进行点焊固定的点焊位置位于相邻两个所述固定支座之间，所述点焊固定的焊点长度为15
‑
25mm。
[0014]一些实施方式中，所述点焊固定采用二维振荡激光填丝焊接工艺，其工艺参数为：激光功率P＝4000W，焊接速度v＝2m/min，送丝速度v＝2m/min，离焦量δ＝0mm,振荡频率f＝500Hz，振幅r＝0.55mm。
[0015]一些实施方式中，所述步骤S3与所述步骤S4中，所述环缝锁底焊接采用二维振荡激光填丝焊接工艺，其工艺参数为激光功率P＝4500W，焊接速度v＝2m/min，送丝速度v＝2m/min，离焦量δ＝0mm,振荡频率f＝500Hz，振幅r＝0.55mm。
[0016]一些实施方式中，所述焊接工装包括帽壳和凸柱，所述凸柱连接于所述帽壳的中部，所述帽壳用于容纳所述顶盖并与所述顶端法兰连接板的紧固连接或所述帽壳用于容纳所述底盖并与所述底端法兰连接板的紧固连接，所述凸柱用于容纳位于所述顶盖或所述底盖上的柱体。
[0017]一些实施方式中，所述顶端锁紧槽为台阶状槽，所述顶盖的边沿设有与所述顶端锁紧槽相适配的卡台。
[0018]一些实施方式中，所述底端锁紧槽为台阶状槽，所述底盖的边沿设有与所述底端锁紧槽相适配的卡台。
[0019]本专利技术还提供了一种换热器壳体，采用所述的换热器壳体激光焊接方法形成，包括筒体、顶盖以及底盖；
[0020]所述筒体的两端分别形成顶端法兰连接板和底端法兰连接板，于所述顶端法兰连接板上加工出环形的顶端锁紧槽，于所述底端法兰连接板上加工出环形的底端锁紧槽；
[0021]所述顶盖的边沿与所述顶端锁紧槽扣接后通过激光焊固定连接，所述底盖的边沿与所述底端锁紧槽扣接后通过激光焊固定连接。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0023]本实施例通过上、下端盖和筒体之间采用内嵌式结构，形成锁底环焊缝，可以有效简化装配过程，保证装配精度，同时能够避免在筒体内部产生飞溅等多余物，消除质量隐患。另外，分利用了筒体凸缘上的通孔结构，设计了专用的焊接工装和点焊工装，有效控制了点焊过程中的局部翘曲变形，同时提高了环焊缝旋转焊接过程中的稳定性，保证了焊缝
形貌的对称性和内部质量的一致性。
附图说明
[0024]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：
[0025]图1为本申请换热器壳体安装有点焊工装和焊接工装的结构示意图；
[0026]图2为相对于图1的另一侧视图；
[0027]图3为本申请筒体的结构示意图；
[0028]图4为相对于图3的另一侧视图；
[0029]图5为本申请点焊工装的结构示意图；
[0030]图6为本申请焊接工装的结构示意图；
[0031]图7为换热器壳体焊接完成后的结构示意图；
[0032]图8为本申请顶盖或底盖的结构示意图。
具体实施方式
[0033]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换热器壳体激光焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：S1,锁紧槽加工步骤：筒体(1)的两端分别形成顶端法兰连接板(11)和底端法兰连接板(12)，于所述顶端法兰连接板(11)上加工出环形的顶端锁紧槽(101)，于所述底端法兰连接板(12)上加工出环形的底端锁紧槽(102)；S2，端盖安装步骤：将顶盖(2)通过点焊工装(4)与所述顶端法兰连接板(11)连接，所述顶盖(2)的边沿与所述顶端锁紧槽(101)卡接，将底盖(3)通过焊接工装(5)与所述底端法兰连接板(12)连接，所述底盖(3)的边沿与所述底端锁紧槽(102)卡接；S3，顶盖与筒体焊接步骤：将所述焊接工装(5)装夹到水平旋转变位机上，并使所述筒体(1)成竖立状态，此时所述顶盖(2)位于上端，所述底盖(3)位于下端，首先采用激光焊将所述顶盖(2)与所述顶端法兰连接板(11)点焊固定，点焊固定后拆卸所述点焊工装(4)，再采用激光焊对所述顶盖(2)与所述顶端法兰连接板(11)进行环缝锁底焊接；S4，底盖与筒体焊接步骤：将所述焊接工装(5)自所述底端法兰连接板(12)上拆卸并安装于所述顶端法兰连接板(11)上，通过所述点焊工装(4)将所述底盖(3)与所述底端法兰连接板(12)紧固连接，所述底盖(3)的边沿与所述底端锁紧槽(102)卡接，将所述焊接工装(5)装夹到水平旋转变位机上并使所述筒体(1)成竖立状态，此时所述顶盖(2)位于下端，所述底盖(3)位于上端，首先采用激光焊将所述底盖(3)与所述底端法兰连接板(12)点焊固定，点焊固定后拆卸所述点焊工装(4)，再采用激光焊对所述底盖(3)与所述底端法兰连接板(12)进行环缝锁底焊接；S5，焊接完成：将所述焊接工装(5)自所述顶端法兰连接板(11)上拆下，将由所述筒体(1)、所述顶盖(2)以及所述底盖(3)三者焊接形成的换热器壳体放入预定工位。2.根据权利要求1所述的换热器壳体激光焊接方法，其特征在于，所述点焊工装(4)包括固定环(41)和固定支座(42)，多个所述固定支座(42)沿所述固定环(41)的周向间隔分布，所述固定支座(42)的端面包括盖体接触部(421)和板体接触部(422)，所述盖体接触部(421)用于和所述顶盖(2)或所述底盖(3)接触，所述板体接触部(422)用于和所述顶部法兰连接板(101)或所述底端法兰连接板(102)接触。3.根据权利要求2所述的换热器壳体激光焊接方法，其特征在于，所述固定支座(42)通过紧固螺钉(6)与所述顶部法兰连接部...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡佩佩，张登明，曾敏，高建新，朱朝祖，
申请(专利权)人：上海杭和智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：