一种风电叶片舱盖的焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种风电叶片舱盖的焊接工艺，属于风电设备焊接技术领域。焊接工艺包括将焊接夹具装配到变位机上，并调试变位机的空间位置使焊接夹具被焊接机械臂的工作空间覆盖；将叶片舱盖装夹到焊接夹具上；利用焊接机械臂沿分段焊接路径对叶片舱盖进行焊接。本发明专利技术设计了针对椭圆形舱盖的焊接夹具和分段焊接路径，焊接过程中沿分段焊接路径推进，针对不同的焊接位置焊枪不断调节焊接参数，使焊接过程中叶片舱盖温度变化均匀且不超过变形温度，有效解决了焊接叶片舱盖时的工件热变形，大大提高了焊接成品率。大大提高了焊接成品率。大大提高了焊接成品率。

【技术实现步骤摘要】
一种风电叶片舱盖的焊接工艺


[0001]本专利技术属于风电设备焊接
，尤其是一种风电叶片舱盖的焊接工艺。

技术介绍

[0002]铝材在焊接过程中，若受热不均匀，会使焊缝及其附近的温度很高，而远离焊缝的大部分金属不受热，其温度还停留在室温，不受热的冷金属部分会阻碍焊缝及近缝区域的金属膨胀和收缩，当工件冷却后，焊缝就会产生不同程度的收缩和内应力(纵向和横向)，就造成了焊接结构的各种变形。
[0003]就现有技术而言，风电领域的叶片舱盖多选用轻质材料，综合多种因素，最终选定铝材作为叶片舱盖的原始材料，但在焊接较薄的叶片舱盖时，因叶片舱盖表面温度变化不均匀产生的形变问题严重影响焊接工序的成品率。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：提供一种风电叶片舱盖的焊接工艺，以解决现有技术存在的上述问题。
[0005]技术方案：一种风电叶片舱盖的焊接工艺，包括以下步骤：
[0006]步骤1：将焊接夹具装配到变位机上，并调试变位机的空间位置使焊接夹具被焊接机械臂的工作空间覆盖；
[0007]步骤2：将叶片舱盖装夹到焊接夹具上；
[0008]步骤3：利用焊接机械臂沿分段焊接路径对叶片舱盖进行焊接。
[0009]进一步的，所述叶片舱盖包括椭圆底板、框架主体和垫片，所述椭圆底板的中部设置有框架主体，所述框架主体呈矩形边框结构，所述椭圆底板的边缘均匀开设有若干个放置孔，所述放置孔内装填有垫片。
[0010]进一步的，所述焊接夹具包括夹装载板和压板，所述夹装载板装配在变位机上，所述压板安装在夹装载板上，所述椭圆底板设置在夹装载板与压板之间。
[0011]进一步的，所述压板的中部开设有框架让位槽，所述压板的边缘开设有螺钉让位槽，所述螺钉让位槽与椭圆底板上的放置孔匹配，所述压板上设置有若干个均匀分布的压板螺钉，用于压板与夹装载板的连接。
[0012]进一步的，所述夹装载板包括装配底板和压钳，所述装配底板安装在变位机上，所述装配底板上安装有四个呈矩形分布的压钳，所述装配底板上开设有装夹孔和压板孔。
[0013]进一步的，所述将叶片舱盖装夹到焊接夹具上具体包括：
[0014]步骤21：将装填有垫片的椭圆底板放置到装配底板上；
[0015]步骤22：将夹装螺钉穿过垫片并与装配底板上的装夹孔连接，用于对垫片定位，焊接夹具通过定位后的垫片限制椭圆底板的水平移动；
[0016]步骤23：将压板设置到椭圆底板上，并通过压板螺钉与装配底板上的压板孔连接，用于限制椭圆底板的竖向移动；
[0017]步骤24：将框架主体穿过框架让位槽并设置到椭圆底板上；
[0018]步骤25：利用压钳将框架主体压紧到椭圆底板上。
[0019]进一步的，所述分段焊接路径包括横向焊接段、纵向焊接段和垫片圈周满焊段，所述横向焊接段的焊接方向与框架主体的长边方向一致，所述横向焊接段的连续焊接长度为40mm～50mm，所述纵向焊接段的焊接方向与框架主体的段边方向一致，所述纵向焊接段的连续焊接长度为60mm～70mm，所述垫片圈周满焊段为椭圆底板上放置孔与垫片的结合线。
[0020]进一步的，所述利用焊接机械臂沿分段焊接路径对叶片舱盖进行焊接具体包括：
[0021]步骤31：对椭圆底板与框架主体长边交线上的端点位置和中点位置所对应的横向焊接段进行焊接；
[0022]步骤32：对椭圆底板与框架主体短边交线上的中点位置所对应的纵向焊接段进行焊接；
[0023]步骤33：对垫片圈周满焊段进行焊接；
[0024]步骤34：对椭圆底板与框架主体剩余交线进行补焊；
[0025]其中，所述分段焊接路径中任意两条相临的两条焊道之间的直线距离不小于100mm。
[0026]进一步的，所述步骤31和步骤32所对应的焊接过程中，焊接电流为200A，焊接电压为20.4V，焊接速度为0.34m/min；
[0027]所述步骤33所对应的焊接过程中，焊接电流从205A～170A递减，焊接电压从17.3V～15.9V递减，焊接速度为0.6m/min；
[0028]所述步骤34所对应的焊接过程中，焊接电流为190A，焊接电压为19.7V，焊接速度为0.34m/min。
[0029]有益效果：本专利技术设计了针对椭圆形舱盖的焊接夹具和分段焊接路径，焊接过程中沿分段焊接路径推进，针对不同的焊接位置焊枪不断调节焊接参数，使焊接过程中叶片舱盖温度变化均匀且不超过变形温度，有效解决了焊接叶片舱盖时的工件热变形，大大提高了焊接成品率。
附图说明
[0030]图1是本专利技术中焊接工艺的流程图。
[0031]图2是本专利技术中焊接过程的结构示意图。
[0032]图3是本专利技术中焊接夹具的爆炸图。
[0033]图4是本专利技术中叶片舱盖的结构示意图。
[0034]图5是本专利技术中分段焊接路径的焊接顺序示意图。
[0035]附图标记为：1、叶片舱盖；11、椭圆底板；12、框架主体；13、垫片；2、焊接夹具；21、压板；211、框架让位槽；212、螺钉让位槽；213、压板螺钉；22、夹装螺钉；23、夹装载板；231、装配底板；232、压钳；3、变位机；4、焊接机械臂。
具体实施方式
[0036]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进
行描述。
[0037]实施例1
[0038]如图5所示，为本专利技术中焊接工艺的实施对象叶片舱盖1。
[0039]叶片舱盖1包括椭圆底板11、框架主体12和垫片13，椭圆底板11的中部设置有框架主体12，框架主体12呈矩形边框结构，椭圆底板11的边缘均匀开设有12个放置孔，12个放置孔内均装填有垫片13。本专利技术中焊接工艺主包括焊接椭圆底板11与框架主体12的交线和焊接垫片13与椭圆底板11上放置孔的交线。因叶片舱盖1为铝材质，在焊接过程中，不均匀的加热，使得焊缝及其附近的温度很高，而远处大部分金属不受热，其温度还是室温，这样不受热的冷金属部分便阻碍了焊缝及近缝区金属的膨胀和收缩，当叶片舱盖1冷却后，焊缝就会产生不同程度的收缩和内应力(纵向和横向)，就造成了焊接结构的各种变形。本专利技术设计了针对椭圆形舱盖的焊接夹具2和分段焊接路径，并随着分段焊接路径的变化进行调节焊接参数，使焊接过程中叶片舱盖1温度变化均匀，有效解决了焊接叶片舱盖1时的工件热变形，大大提高了焊接成品率。
[0040]实施例2
[0041]如图2
‑
图3所示，为本专利技术中焊接叶片舱盖1所用到的焊接夹具2、变位机3和焊接机械臂4。
[0042]如图3所示，焊接夹具2包括夹装载板23和压板21，夹装载板23装配在变位机上，压板21安装在夹装载板23上，椭圆底板11设置在夹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电叶片舱盖的焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将焊接夹具(2)装配到变位机(3)上，并调试变位机(3)的空间位置使焊接夹具(2)被焊接机械臂(4)的工作空间覆盖；步骤2：将叶片舱盖(1)装夹到焊接夹具(2)上；步骤3：利用焊接机械臂(4)沿分段焊接路径对叶片舱盖(1)进行焊接。2.根据权利要求1所述的一种风电叶片舱盖的焊接工艺，其特征在于，所述叶片舱盖(1)包括椭圆底板(11)、框架主体(12)和垫片(13)，所述椭圆底板(11)的中部设置有框架主体(12)，所述框架主体(12)呈矩形边框结构，所述椭圆底板(11)的边缘均匀开设有若干个放置孔，所述放置孔内装填有垫片(13)。3.根据权利要求2所述的一种风电叶片舱盖的焊接工艺，其特征在于，所述焊接夹具(2)包括夹装载板(23)和压板(21)，所述夹装载板(23)装配在变位机上，所述压板(21)安装在夹装载板(23)上，所述椭圆底板(11)设置在夹装载板(23)与压板(21)之间。4.根据权利要求3所述的一种风电叶片舱盖的焊接工艺，其特征在于，所述压板(21)的中部开设有框架让位槽(211)，所述压板(21)的边缘开设有螺钉让位槽(212)，所述螺钉让位槽(212)与椭圆底板(11)上的放置孔匹配，所述压板(21)上设置有若干个均匀分布的压板螺钉(213)，用于压板(21)与夹装载板(23)的连接。5.根据权利要求4所述的一种风电叶片舱盖的焊接工艺，其特征在于，所述夹装载板(23)包括装配底板(231)和压钳(232)，所述装配底板(231)安装在变位机(3)上，所述装配底板(231)上安装有四个呈矩形分布的压钳(232)，所述装配底板(231)上开设有装夹孔和压板孔。6.根据权利要求5所述的一种风电叶片舱盖的焊接工艺，其特征在于，所述将叶片舱盖(1)装夹到焊接夹具(2)上具体包括：步骤21：将装填有垫片(13)的椭圆底板(11)放置到装配底板(231)上；步骤22：将夹装螺钉(22)穿过垫片(13)并与装配底板(231)上的装夹孔连接，用于对垫片...

【专利技术属性】
技术研发人员：张长盛，邓伟，
申请(专利权)人：天津万德风能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：