【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于火箭贮箱生产领域，尤其是涉及一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法。
技术介绍
1、现有技术的运载火箭，采用液氢、液氧作为燃料，而贮箱作为燃料的承载体是火箭的核心，主体结构由前短壳、前箱底、中间筒段、后箱底和后短壳组成，各组件之间的环缝均为对接结构，采用钨极氩弧焊的方式进行熔焊拼焊而成贮箱。
2、短壳和筒段是贮箱的重要组成部分，短壳起到不同贮箱之间的连接作用，筒段则是燃料的主要承载容器，长征五号运载火箭材料为2219铝合金，焊接厚度在5-10mm之间，筒段高度在500-2250mm之间，由4块壁板通过搅拌摩擦的方式焊接而成，壁板由铝合金板材轧制方向为筒段周向，板材横轧方向为筒段高向，筒段数量较多，不同的贮箱有1-10个筒段，最长的贮箱为21m。
3、长征五号5000mm直径贮箱短筒段采用目前的纵缝搅拌摩擦焊接设备和焊接工艺存在的问题之一，壁板焊接区滚弯弧度偏差(弧度普遍大于理论值)导致壁板铣端面和壁板切向不垂直，表现形式为：壁板对合面的根部接触但是外表面不接触呈现“v”型间隙，这样，在焊接时由于搅拌头轴肩热输入大于搅拌针使得焊缝上表面受到较大的热输入而引起较大的收缩量，但是焊缝根部受到较小的热输入引起的收缩量小，同时根部具有较大的拘束力，最终导致焊缝出现凹心现象；存在的问题之二，筒段由4块壁板组成，筒段搅拌摩擦焊接过程只是依靠背部60mm宽的平面焊接垫板和升降车对壁板进行简易支撑，焊接顺序为先装配一对一壁板完成焊缝并吊离设备，然后装配另一组一对一壁板完成焊缝，接着上装第一组一对一壁板组合件，
4、新一代载人登月运载火箭采用φ5000mm共底结构贮箱方案，贮箱筒段具有超长、大厚度、新结构的特点。筒段焊接完成后需要和箱底以及筒段进行环缝对接搅拌摩擦焊接，环缝对接间隙和错边直径影响焊缝性能及贮箱承压能力，若筒段圆度偏离理论型面，由于筒段大厚度强刚性的特点无法通过环缝焊接设备内支撑垫板将筒段撑圆，而且筒段和共底采用锁底结构，焊接时无内撑垫板撑圆，只能依靠筒段自身的圆度保证装配质量，因此如何保证筒段形位尺寸，尤其是圆度就显得尤为重要。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，以解决上述现有技术的至少一个问题。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，包括若干壁板，若干壁板依次收尾焊接形成中空圆柱型的筒段，若干壁板依次焊接包括如下步骤：
4、s1、壁板焊接前根据和其相接的箱底周长计算壁板的弧长；
5、s2、根据计算弧长切除壁板的两侧余量；
6、s3、通过燕尾铣刀对壁板的侧边进行修正，且修正后的壁板内弧线长度大于壁板的外弧线长度；
7、s4、对接两个待焊接壁板，被装配至固定工装；
8、s5、通过固定工装一侧的搅拌焊接机进行纵向焊接。
9、进一步的，所述步骤s3中修正后的壁板内弧线长度小于壁板外弧线长度。
10、进一步的，所述对接两个待焊接壁板时，两个待焊接壁板之间形成对接口朝内。
11、进一步的，所述搅拌焊接机固定安装至直线位移模组，且直线位移模组能够带动搅拌焊接机相对固定工装纵向位移。
12、进一步的，所述固定工装的一侧还设置外压机构，且外压机构包括压紧气缸，压紧气缸的活动端能够抵接至待焊接壁板的外侧壁。
13、进一步的，所述固定工装包括回转工作台，且回转工作台固定安装至基础上，待焊接壁板可拆卸安装至回转工作台上，回转工作平台能够带动壁板相对搅拌焊接机转动，回转工作平台上安装壁板保形装置，且壁板保形装置用于支撑壁板相对回转工作平台的相对位置。
14、进一步的，所述保形装置包括中轴，中轴固定安装至回转平台上，中轴外围沿周向设置若干支撑气缸，每个支撑气缸的活动端均能够抵接至壁板的侧壁。
15、相对于现有技术，本专利技术所述的一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法具有以下有益效果：该方法根据搅拌摩擦焊接热输入从上到下逐渐减小的特点，通过对壁板两侧焊接端面反变形结构及燕尾铣刀的设计，使壁板焊缝根部和焊接垫板形成空腔，焊接过程中焊缝上部较大的热输入引起上部较大收缩时，焊缝根部空腔结构消除了拘束应力，从根本上解决了焊缝凹心的问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，包括若干壁板(11)，若干壁板(11)依次收尾焊接形成中空圆柱型的筒段(1)，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，其特征在于：步骤S3中修正后的壁板(11)内弧线(12)长度小于壁板(11)外弧线(13)长度。
3.根据权利要求2所述的一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，其特征在于：对接两个待焊接壁板(11)时，两个待焊接壁板(11)之间形成的对接口朝内。
4.根据权利要求1所述的一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，其特征在于：搅拌焊接机(3)固定安装至直线位移模组，且直线位移模组能够带动搅拌焊接机(3)相对固定工装(6)纵向位移。
5.根据权利要求1所述的一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，其特征在于：固定工装(6)的一侧还设置外压机构(5)，且外压机构(5)包括压紧气缸，压紧气缸的活动端能够抵接至待焊接壁板(11)的外侧壁。
6.根据权利要求1所述的一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，其特征在于：固定工
7.根据权利要求6所述的一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，其特征在于：保形装置(7)包括中轴，中轴固定安装至回转平台上，中轴外围沿周向设置若干支撑气缸，每个支撑气缸的活动端均能够抵接至壁板(11)的侧壁。
...【技术特征摘要】
1.一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，包括若干壁板(11)，若干壁板(11)依次收尾焊接形成中空圆柱型的筒段(1)，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，其特征在于：步骤s3中修正后的壁板(11)内弧线(12)长度小于壁板(11)外弧线(13)长度。
3.根据权利要求2所述的一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，其特征在于：对接两个待焊接壁板(11)时，两个待焊接壁板(11)之间形成的对接口朝内。
4.根据权利要求1所述的一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，其特征在于：搅拌焊接机(3)固定安装至直线位移模组，且直线位移模组能够带动搅拌焊接机(3)相对固定工装(6)纵向位移。
5.根据权利要求1所述的一种筒段纵缝搅拌摩擦焊接的形位控制方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙转平，白景彬，马康，李超，高文静，杜岩峰，刘旭，赵英杰，毕煌圣，王贺，沙庆涛，李继光，赵彦广，孟占兴，郑骥，闫瑾，刘延平，穆童，张鑫，史朝军，周翔宇，刘旺，熊占兵，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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。