一种焊接变形控制装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种焊接变形控制装置，应用于在圆筒状壳体上进行激光焊接至少一个翼片的焊接变形控制，焊接变形控制装置包括：滚轮架、分度头旋转台及设置于滚轮架和分度头旋转台之间的夹具定位组件；夹具定位组件进一步包括：环形定位机构：连接分度头旋转台，环形定位机构上设置有环形卡槽；卡箍环：对应环形定位机构设置，卡箍环上对应环形定位机构设置有环形卡槽；至少一个定位夹紧梁：设置于环形定位机构和卡箍环之间，并于环形定位机构和卡箍环围设形成一容置圆筒状壳体的镂空式容置空间，每个定位夹紧梁的两端通分别定位于环形定位机构和卡箍环的环形卡槽内，每个定位夹紧梁上设置有定位夹紧槽，翼片设置于定位夹紧槽中；内撑环：设置于容置空间内，且一端部固定连接环形定位机构，内撑环的外径与圆筒状壳体内径相配合。相配合。相配合。

【技术实现步骤摘要】
一种焊接变形控制装置及其方法


[0001]本专利技术涉及一种焊接装置，特别涉及一种焊接变形控制装置及其方法。

技术介绍

[0002]目前，现有技术中圆筒形壳体组件由多个薄翼片和壳体焊接而成，焊后不进行加工且要达到Ⅱ级焊缝质量要求，对焊缝的强度及产品的焊后翼片的斜置角不大于4.8',直线度不大于0.3的形位尺寸公差有较高的要求。
[0003]同时，薄翼片和壳体的工件尺寸较薄，焊接时易产生变形，由于金属材料在焊接过程中会产生应力，一部分通过变形得以释放，另一部分残留在结构件中，所以焊接的残余应力经常给圆筒形壳体组件的性能带来影响。因此焊接结构件经常焊后进行退火消除残余应力。
[0004]为防止焊接变形，焊接后保证产品的尺寸精度要求及焊缝质量等级要求是根本目的。
[0005]现有技术中焊接的夹紧控制装置设计存在如下几个难点：
[0006]1)无法减少翼片夹紧装置的装夹次数及焊后退火消除残余应力次数；
[0007]2)无法实现一端扭矩的传递，另一端辅助扭矩的传递，使产品能旋转到一定的角度，不具有自锁功能，因激光束的力量导致产品旋转，使激光束误伤壳体的其他部位造成报废；
[0008]3)工装阻挡激光束，无法保证激光头、保护气喷嘴与夹紧装置不发生干涉，与翼片紧密贴合，多点定位；
[0009]4)无法实现工装与壳体的可靠连接，同时避让翼片伸出壳体的部位，操作非常复杂，难度高；
[0010]5)夹紧装置无法保证定位焊缝沿轴向均匀分布，同时翼片任意角度的定位焊接。
>[0011]因此，为解决上述目前圆筒形工件焊接易变形且焊接难度大的问题，本专利技术特别提出一种焊接过程稳定可靠、能有效可靠地控制焊缝的成型质量以及提高生产效率的焊接控制工件。本专利技术涉及焊接变形控制领域，特别是针对带翼壳体翼片的斜置角和直线度，焊前变形控制及焊后热处理装置,满足飞试要求。

技术实现思路

[0012]本专利技术针对上述人工操作无法保持匀速、垂直拉升被释放装置的技术问题，提出一种摩擦力检测装置。
[0013]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0014]本专利技术提供一种焊接变形控制装置，应用于在圆筒状壳体上进行激光焊接至少一个翼片的焊接变形控制，焊接变形控制装置包括：滚轮架、分度头旋转台及设置于滚轮架和分度头旋转台之间的夹具定位组件；夹具定位组件进一步包括：
[0015]环形定位机构：连接分度头旋转台，环形定位机构上设置有环形卡槽；
[0016]卡箍环：对应环形定位机构设置，卡箍环上对应环形定位机构设置有环形卡槽；
[0017]至少一个定位夹紧梁：设置于环形定位机构和卡箍环之间，并于环形定位机构和卡箍环围设形成一容置圆筒状壳体的镂空式容置空间，每个定位夹紧梁的两端通分别定位于环形定位机构和卡箍环的环形卡槽内，每个定位夹紧梁上设置有定位夹紧槽，翼片设置于定位夹紧槽中；
[0018]内撑环：设置于容置空间内，且一端部固定连接环形定位机构，内撑环的外径与圆筒状壳体内径相配合。
[0019]优选的，上述定位夹紧梁为长条形状，定位夹紧梁与壳体外径相接触的表面相应设置为弧形，定位夹紧梁包括：
[0020]长条状凹槽：用于与焊接翼片卡紧设置。
[0021]优选的，上述定位夹紧梁还包括：
[0022]两个定位台阶：定位台阶分别设置于定位夹紧梁的两端，定位台阶卡设于环形定位机构上，并通过快速紧固螺钉实现定位夹紧梁与环形定位机构的沿环形定位机构轴心方向及垂直于环形定位机构轴心方向的紧固和定位。
[0023]优选的，上述内撑环设置有环形止口，用于与壳体内径配合时定位壳体。
[0024]优选的，上述卡箍环设置有环形卡槽，用于固定连接定位夹紧梁的另一端。
[0025]优选的，上述卡箍环设置为两半，通过螺栓固定连接卡箍环的两半，卡设于壳体外径。
[0026]优选的，上述分度头旋转台设置有三爪卡盘装夹夹紧装置，三爪卡盘夹紧装置固定连接环形定位机构一侧，实现向环形定位机构一端扭矩的传递。
[0027]优选的，上述定位夹紧梁的两端和上表面设置有多个螺纹孔，通过紧固螺钉与环形定位机构连接。
[0028]优选的，上述滚轮架包括：
[0029]底座支架：固定支撑壳体的一端，底架支架顶部设置为配合壳体外径的弧形；
[0030]两个滚轮：设置于底座支架的顶部两侧，滚轮外径与壳体的外径相接，用于壳体在滚轮架上沿壳体轴向方向转动。
[0031]本专利技术还提供一种焊接变形控制方法，应用于圆筒状壳体及至少一个焊接翼片的焊接，采用如上所述焊接变形控制方法，焊接变形控制方法包括如下步骤：
[0032](1)装配连接壳体、翼片、分度头旋转工作台、环形定位机构、内撑环、定位夹紧梁及卡箍环，定位夹紧梁内设凹槽与翼片卡紧，防止翼片焊接变形，焊接变形控制装置定位焊缝沿轴向向均匀分布，并满足翼片任意角度的定位焊接，通过分度头旋转台回转工作台进行壳体和翼片的自锁；
[0033](2)定位激光入射角进行焊接，激光入射角与壳体外表面夹角为预设角度θ
°
；
[0034](3)焊接后，壳体及翼片带焊接变形控制装置一起焊后进行退火消除残余应力。
[0035]本专利技术的有益效果为：
[0036]1)本专利技术减少翼片夹紧装置的装夹次数及焊后退火消除残余应力次数；
[0037]2)本专利技术实现一端扭矩的传递，另一端辅助扭矩的传递，使产品能旋转到一定的角度，有自锁功能，不因激光束的力量导致产品旋转，使激光束误伤壳体的其他部位造成报废；
[0038]3)本专利技术满足每片翼片两侧激光束的入射角，经前期大量试验，最终确定焊缝成型质量好的焊接参数；
[0039]4)本专利技术工装不阻挡激光束，保证激光头、保护气喷嘴与夹紧装置不发生干涉，与翼片紧密贴合，多点定位。
[0040]5)本专利技术实现工装与壳体的可靠连接，同时避让翼片伸出壳体的部位，操作简单方便。
[0041]6)本专利技术夹紧装置能够保证定位焊缝沿轴向均匀分布，同时满足翼片任意角度的定位焊接。
附图说明
[0042]图1为本专利技术夹紧装置与壳体组件模拟装配示意图；
[0043]图2为本专利技术焊接变形控制装置示意图；
[0044]图3为本专利技术定位夹紧梁示意图；
[0045]图4为本专利技术分度头旋转台回转工作台示意图；
[0046]图5为本专利技术环形定位机构半剖示意图；
[0047]图6为本专利技术滚轮架示意图；
[0048]图7为本专利技术激光焊示意图。
[0049]以上各图中：
[0050]100圆筒状壳体，200翼片
[0051]10滚轮架，11底座支架，12滚轮
[0052]20分度头旋转台，30环形定位机构、40卡箍环、50定位夹紧梁，60内撑环；
[0053]41环形卡槽，51定位夹紧槽，52定位台阶，53快速紧固螺钉，61环形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接变形控制装置，应用于在圆筒状壳体上进行激光焊接至少一个翼片的焊接变形控制，其特征在于，所述焊接变形控制装置包括：滚轮架、分度头旋转台及设置于所述滚轮架和所述分度头旋转台之间的夹具定位组件；所述夹具定位组件进一步包括：环形定位机构：连接所述分度头旋转台，所述环形定位机构上设置有环形卡槽；卡箍环：对应所述环形定位机构设置，所述卡箍环上对应所述环形定位机构设置有环形卡槽；至少一个定位夹紧梁：设置于所述环形定位机构和所述卡箍环之间，并于所述环形定位机构和所述卡箍环围设形成一容置所述圆筒状壳体的镂空式容置空间，每个所述定位夹紧梁的两端通分别定位于所述环形定位机构和所述卡箍环的所述环形卡槽内，每个所述定位夹紧梁上设置有定位夹紧槽，所述翼片设置于所述定位夹紧槽中；内撑环：设置于所述容置空间内，且一端部固定连接所述环形定位机构，所述内撑环的外径与所述圆筒状壳体内径相配合。2.根据权利要求1所述焊接变形控制装置，其特征在于，所述定位夹紧梁为长条形状，所述定位夹紧梁与所述壳体外径相接触的表面相应设置为弧形，所述定位夹紧梁包括：长条状凹槽：用于与所述焊接翼片卡紧设置。3.根据权利要求2所述焊接变形控制装置，其特征在于，所述定位夹紧梁还包括：两个定位台阶：所述定位台阶分别设置于所述定位夹紧梁的两端，所述定位台阶卡设于所述环形定位机构上，并通过快速紧固螺钉实现定位夹紧梁与环形定位机构的沿所述环形定位机构轴心方向及垂直于所述环形定位机构轴心方向的紧固和定位。4.根据权利要求1所述焊接变形控制装置，其特征在于，所述内撑环设置有环形止口，用于与所述壳体内径配合时定位所述壳体。5.根据权利要求1所述焊接变形控制装置，其特征在于，所述卡箍环设置有环形卡槽，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴常雄，耿晋亮，刘永哲，赵小梅，任广笑，武伟，朱明瑞，段慧亮，甄伟谋，申蓝星，张晓晓，
申请(专利权)人：山西江淮重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：