一种焊接导管焊缝背面余高控制工装制造技术

本实用新型专利技术公开了一种焊接导管焊缝背面余高控制工装，其包括空心球体，空心球体的周向上均匀布置有若干支撑柱，支撑柱位于空心球体的径向上，支撑柱的内侧端贯穿空心球体，支撑柱的外侧端设置有弧形支撑环，位于空心球体与弧形支撑环之间的支撑柱上套设有支撑弹簧，若干弧形支撑环构成一个圆环；本方案结构简单，拆装便捷，可精确控制导管焊缝背面余高，其中弧形支撑环具有一定的自动伸缩调节功能，使本方案的工装可配适存在一定公差的导管，其实用性强；同时本方案的工装具有一定的通用性，对于不同管径导管的焊接时，只需要更换对应径向尺寸的弧形支撑环即可实现配适。向尺寸的弧形支撑环即可实现配适。向尺寸的弧形支撑环即可实现配适。

【技术实现步骤摘要】
一种焊接导管焊缝背面余高控制工装


[0001]本技术涉及导管焊接
，具体涉及一种焊接导管焊缝背面余高控制工装。

技术介绍

[0002]在航空航天领域，导管零件数量庞大结构复杂，呈现出多品种，小批量生产模式；且航空航天导管焊接方法主要使用氩弧焊焊接，焊后有通球检测焊缝背面余高要求，对于焊缝一端是直导管，可在焊后进行机械打磨处理；但是对于焊缝两端均是弯曲导管的情况，焊后若无法通球又无法对焊缝进行机械打磨，导致难以检测焊缝背面余高。
[0003]目前行业中已有使用可拆卸工装来控制弯曲导管焊缝背面余高的方法，如中国专利公开号CN 103920977 B公开的“空间复杂走向导管对接焊缝焊漏控制装置及方法”，在实际应该过程中，由于氩弧焊接热输入量较大，存在以下问题：1.由于焊接高温作用，楔形轴与胀块不易分离，胀块上的焊漏槽与焊缝同样不易分离，在分离过程中易导致管内壁出现划伤，管外径尺寸胀大等缺陷；2.每一种尺寸的导管均需加工一件可拆卸工装，工装的通用性较差；3.当原材料的管径存在一定公差时，导致其工装固定的外径尺寸无法满足实际生产需求。
[0004]因此，开发一种焊后易拆卸、具有一定通用性的柔性工装来控制焊缝背面余高对于航空航天焊接导管具有非常实际意义。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的上述不足，本技术提供了一种焊接导管焊缝背面余高控制工装，解决了现有焊缝背面余高控制装置拆卸困难、通用性差的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为：
[0007]提供一种焊接导管焊缝背面余高控制工装，其包括空心球体，空心球体的周向上均匀布置有若干支撑柱，支撑柱位于空心球体的径向上，支撑柱的内侧端贯穿空心球体，支撑柱的外侧端设置有弧形支撑环，位于空心球体与弧形支撑环之间的支撑柱上套设有支撑弹簧，若干弧形支撑环构成一个圆环。
[0008]进一步地，空心球体内设置有小球，小球与钢丝的一端连接，空心球体上开设有通孔，小球的直径大于通孔的直径，钢丝的另一端通过通孔穿出。
[0009]进一步地，通孔和空心球体中心之间的连线与若干支撑柱所在的圆面垂直。
[0010]进一步地，弧形支撑环的外侧面包括第一圆弧面和第二圆弧面，第一圆弧面的半径大于第二圆弧面的半径。
[0011]进一步地，弧形支撑环采用铜合金材料制成，空心球体和支撑柱均采用不锈钢材料制成。
[0012]进一步地，空心球体、支撑柱和弧形支撑环的表面均匀喷涂有高温脱模剂。
[0013]本技术的有益效果为：
[0014]1.本方案在使用时，将弧形支撑环构成的圆环与待焊接处导管的内壁相抵接，在支撑弹簧的作用下，弧形支撑环的外侧面与导管的内壁紧贴，从而达到控制焊接过程中焊缝背面余高的目的；同时支撑弹簧使弧形支撑环具有一定的自动伸缩调节功能，使本方案的工装可配适存在一定公差的导管，其实用性强。
[0015]2.当导管焊接完成后，通过拉动钢丝可使空心球体与支撑环分离，再将支撑环、支撑弹簧和弧形支撑环从导管内取出即可；同时本方案的工装具有一定的通用性，对于不同管径导管的焊接时，只需要更换对应径向尺寸的弧形支撑环即可实现配适。
[0016]3.当弧形支撑环上设置有第一圆弧面和第二圆弧面时，第一圆弧面可作为支撑面与导管的内壁紧贴，而第二圆弧面可与导管焊缝位置对齐，从而为导管焊缝背面余高预留一定空间，在满足导管焊缝背面余高要求的前提下，使焊接更加稳固，弧形支撑环不易与导管的焊接处发生接触、粘接，有利于后续弧形支撑环的拆卸。
附图说明
[0017]图1为本方案焊接导管焊缝背面余高控制工装的结构示意图。
[0018]图2为本方案与导管配合时的结构示意图。
[0019]图3为图2的局部放大图。
[0020]其中，1、空心球体，2、支撑柱，3、弧形支撑环，4、支撑弹簧，5、小球，6、钢丝，7、通孔，8、第一圆弧面，9、第二圆弧面，10、导管。
具体实施方式
[0021]下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的技术创造均在保护之列。
[0022]如图1至图3所示，本方案的焊接导管焊缝背面余高控制工装包括空心球体1，空心球体1的周向上均匀布置有三根支撑柱2，三根支撑柱2均位于空心球体1的径向上，三根支撑柱2之间互呈120度夹角，支撑柱2的内侧端贯穿空心球体1，支撑柱2的外侧端设置有弧形支撑环3，位于空心球体1与弧形支撑环3之间的支撑柱2上套设有支撑弹簧4，三块弧形支撑环3构成一个圆环。
[0023]弧形支撑环3的外侧面包括第一圆弧面8和第二圆弧面9，第一圆弧面8的半径大于第二圆弧面9的半径，且两者半径的差值为1mm。
[0024]空心球体1内设置有小球5，小球5与钢丝6的一端连接，空心球体1上开设有通孔7，小球5的直径大于通孔7的直径，其中通孔7和空心球体1中心之间的连线与三根支撑柱2所在的圆面垂直，钢丝6的另一端通过通孔7穿出。
[0025]为了方便焊后各部件从导管10内部取出，利用材料热膨胀系数的不同，优选弧形支撑环3采用铜合金材料制成，空心球体1和支撑柱2均采用不锈钢材料制成；同时空心球体1、支撑柱2和弧形支撑环3的表面均匀喷涂有高温脱模剂，使得各部件耐高温且性质稳定，不易与导管10发生粘接。
[0026]下面对本方案的工作过程进行具体说明：
[0027]本方案在具体实施时，先在各部件的表面均匀喷涂高温脱模剂，再将本方案的工装装设在两根导管10焊接处的内部，使弧形支撑环3构成的圆环与待焊接处导管10的内壁相抵接，其中第一圆弧面8在支撑弹簧4的作用下，与导管10的内壁紧贴，将第二圆弧面9与导管10焊缝位置对齐，使焊缝位于第二圆弧面9的中部；通过外部的定位工装限位固定两根导管10后，对两根导管10进行焊接，待导管10焊接完成后，通过拉动钢丝6可使空心球体1与支撑环分离，再将支撑环、支撑弹簧4和弧形支撑环3从导管10内取出即可。
[0028]综上所述，本方案结构简单，拆装便捷，可精确控制导管10焊缝背面余高，其中弧形支撑环3具有一定的自动伸缩调节功能，使本方案的工装可配适存在一定公差的导管10，其实用性强；同时本方案的工装具有一定的通用性，对于不同管径导管10的焊接时，只需要更换对应径向尺寸的弧形支撑环3即可实现配适。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接导管焊缝背面余高控制工装，其特征在于，包括空心球体(1)，所述空心球体(1)的周向上均匀布置有若干支撑柱(2)，所述支撑柱(2)位于空心球体(1)的径向上，所述支撑柱(2)的内侧端贯穿空心球体(1)，所述支撑柱(2)的外侧端设置有弧形支撑环(3)，位于空心球体(1)与弧形支撑环(3)之间的所述支撑柱(2)上套设有支撑弹簧(4)，若干所述弧形支撑环(3)构成一个圆环。2.根据权利要求1所述的焊接导管焊缝背面余高控制工装，其特征在于，所述空心球体(1)内设置有小球(5)，所述小球(5)与钢丝(6)的一端连接，所述空心球体(1)上开设有通孔(7)，所述小球(5)的直径大于通孔(7)的直径，所述钢丝(6)的另一端通过通孔(7)穿出。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡坤，朱志勇，余炳星，吴涯，马扬，李靖，
申请(专利权)人：成都凯天电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：