制造有窄间隙的结构件的方法技术

一种焊接组合窄间隙部件的方法．组装后的分离的窄间隙部件形成空间，每一空间中填充作为防形变物质，在填充的防形变物质中开一个穿透的坡口或孔．此后将分离的窄间隙部件焊起来，再浸泡在水中以除去每一间隙空间中的防形变物质．在每一坡口中填入耐热焊接．在坡口中的防形变物质之上可以附加特殊形状的耐热陶瓷垫板或先铺上一层耐热微粒，再放上一个形状与所希望的透焊缝的大小和形状一致的铜垫板．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制造有窄间隙结构件的一种方法，特别适合于用焊接方法高精度地组装这样的结构件。对于有窄间隙结构件的制造(如要求有窄间隙的压缩机推进器)，已知的方法是用电火花切割形成窄缝。但是这种方法一般很慢，而且因为电极消耗快使生产成本高。因此，本工艺采用焊接组合制造的方法。图1是通常焊接制造有窄间隙的结构组件的一种方法，下平板1上有凸台2，上平板3开有坡口4，通过焊接连接坡口部分。通常焊接组合窄间隙部件的方法有这样的问题即图2所示的窄间隙在焊接前的原高度H0，经焊接后会变成图3所示的H1。这是由于焊缝5收缩造成的。焊缝收缩的程度随焊接条件的轻微变化而变化，因此很难焊成具有高精度的窄间隙。为了避免上述问题，有人提出了一种防止焊缝收缩而影响焊接成形的方法，这就是在窄间隙中插入防形变物8，如铁块或固体陶瓷块。但是这个方法又有其它缺点;由于收缩，防形变物8被牢牢地夹持住，在完成组合之后很难将它们取出来。本专利技术的主要目的是提供一种用焊接组成窄间隙部件的方法，可使窄间隙空间具有高度精确的尺寸。按本专利技术，焊接组合窄间隙部件的方法的特征是在窄间隙中填充防形变物质，这些防形变物质是由可水溶的，或将水通入最终成形的结构间隙中可分解的物质组成，在防行变物质中有一穿 的坡口或孔，用焊接方法组成间隙部件后，再将此组合构件浸入水中，通过溶解除去防形变物质。本专利技术的另一目的是提供一种焊接窄间隙部件的方法，用这种方法可得到无焊接缺陷的、给定大小的焊缝。根据本专利技术，这是由焊接窄间隙部件的方法实现的，这些部件是由一个带凸台的平板和一组与这凸台平板配套的平板组成，在上下两平板及凸台之间形成间隙空间，在此间隙空间内填以可溶水的防形变物质，在每一间隙中的防形变物质中，以凸台的侧面为一边构成两个相对的穿透坡口，每一坡口之宽度大于焊接时形成的焊缝的焊根尺寸，坡口内填充耐热焊剂，接着对各部件进行焊接。本专利技术的第三个目的是提供一种焊接窄间隙部件的方法，可保证每一窄间隙的精确的高度和得到准确尺寸的熔透焊缝。根据本专利技术，这是由于提供了水溶性防形变物质，从而防止了窄间隙空间的焊接变形，又在这些防形变物质之上，附加了一耐热陶瓷成形垫板，其形状与希望在焊接时形成的焊缝的大小和形状完全一致，当把窄间隙各部件焊接起来时，保持其精确的高度并形成精确大小的焊缝。同样地，上述的目的也可以通过防止窄间隙部件的焊接变形的水溶性防形变物质来实现，在水溶性防形变物质上形成一耐热微粒层，附加一形状与希望在焊接时形成的焊缝的大小和形状完全一致的铜成形件，当焊接窄间隙的各部件时，可得到高精度的熔透焊缝。从下面的详细描述并参考附图，可以清楚地了解本专利技术的目的，特点和优点。图1是一个截面图，用以说明焊接组合窄间隙各部件的现有方法;图2和图3是两个截面图，用以说明现有方法的缺点;图4是另一截面图，用以说明焊接组合窄间隙各部件的另一已知方法及存在的问题;图5和图6是按本专利技术的第一个实施例，图示焊接组合窄间隙各部件的方法;图7是一透视图，切去了一部分，用以说明按本专利技术焊接方法的第二个实施例;图8是图7的焊缝截面图;图9是一个不合格的焊缝的截面图;图10是一透视图，切去了一部分，表示按本专利技术的焊接方法的第三个实施例;图11和图12是两个截面图，示出图10的实施例的各个步骤;图13是由图10这个实施例得到的焊缝的截面图;图14是按本专利技术的第四个的实施例，其中一部分被切去了，是说明焊接方法的图;图15是焊接前图14的基本部分的截面图;图16是图14的焊缝的截面图;图17是一截面图，用以说明按图14所示的方法，利用与凸台高度相同的铜部件的情况。本专利技术的实际利用的防形变材料是石膏之类的东西，可将它们以液态形式填充到间隙之中，然后干涸或用凝固剂固化。在防形变物质中形成一穿透的坡口或孔，以利于水的浸透。焊接后用浸泡在水中的方法除去防形变物质。因此穿透坡口或孔的两端必须是开口的。说明本专利技术的一个实施例是组装象图1到图4所示的同样结构的窄间隙各部件。特别象图5所示的那样，用水溶性防形变物质6从下平板1垂直向上填充由凸台2所分隔的空间，如图示的那样，在相对的两边，沿着防形变物质6的长度方向做出两个穿透坡口7。如果用石膏作为抗形变物质6，通过铸造技术(这时液态石膏被注入间隙并凝结)在石膏注入的同时可构成穿透坡口7。在这种情况下，上平板3在坡口处焊接，因此如图6所示的那样，由焊缝5将窄间隙各部件整体地组合在一起。因为防形变物质6充满了间隙空间的各处，因此可完全消除垂直向上的焊接收缩。焊接之后，由于焊缝的形成，在防形变物质的相对两边上形成的穿透坡口7就作为空间遗留下来了。接着，将这样焊成的窄间隙组件浸泡到水中，因此水可以穿透进入防形变物质6中。防形变物质6被溶于水中或由于分解而软化，很容易将它们消除掉。如果没有穿透坡口7，水浸透内部需要很长的时间。因为坡口7是沿着填充材料6的长度方向，因此水很快地进入抗形变物质6的内部。值得提出的是，不在防形变物质6的表面形成穿透坡口，而在它的中心形成一穿透孔，也可得到类似的效果。为说明起见，下面将描述本专利技术的上述几个实施例和几个比较例子。例1和例2图5和图6示出用焊接方法得到的一个长为150毫米的、有10个窄间隙的窄间隙组件，其中下平板1上有凸台2，上平板为3，(凸台厚5毫米、高8毫米，台间距50毫米)。材料为Cr-Mo钢，在200℃预热之后，用TIG焊接技术组合。防形变物质6为市售的可分解的石膏，加水50%(例1)，或是氧化铝粉末，渗入5%的碳酸钾(例2)。将这两种物质分别注入窄间隙中，经两小时固化后，移开上平板，再做一深度为3毫米的穿透坡口7，如图5所示。比较例1除了不使用防形变物质外，重复上述两个例子的一切工序，因而用焊接方法得到一窄间隙组件。比较例2和例3除了不在防形变物质6表面作成一穿透坡口7外，重复例1和例2两个例子的一切工序，因而得到两个窄间隙组件。下面表1给出例1和例2反比较例1至例3的结果。表1防形变坡口原窄间隙焊后窄 H1的分防形变物物质 空间的高 间隙空 散情况 质泡入水度H0间的高中的分解度H1时间(10次测量之平均)比较例1无 - 8.0毫米 6.9毫米 ±0.5毫米 -例1可分解的石膏 有 8.0毫米 7.3毫米 ±0.2毫米 3小时+水比较例2同例1 无 8.0毫米 7.3毫米 ±0.2毫米 24小时例2氧化铝+碳酸 有 8.0毫米 7.5毫米 ±0.1毫米 2小时钾比较例3同例2 无 8.0毫米 7.5毫米 ±0.1毫米 20小时由比较例1的结果可以看出，为保持窄间隙的准确高度，例1和例2的工序是有效的。从比较例2和比较例3的结果可以看出，例1和例2中分解防形变物质6所需的时间被缩短了。这样，根据本专利技术的上述实施方案的方法，对于焊接组合间窄隙件组并保持准确的窄间隙高度，是非常有效的。下面描述本专利技术的另一实施例。当防形变物质6的坡口7的宽度与焊缝5的熔透宽度相同时，担心透缝会直接与防形变物质6接触，因而可能使部分防形变物质6熔化，或者可能从防形变物质6产生气体，这样会在熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用焊接组合窄间隙部件的方法，当将各部件组合后，构成一些分隔的窄间隙空间，其特征在于：焊接前在间隙空间填充水溶性防形变物质或可用水分解的防形变物质，在这些填充的防形变物质中做成穿透的坡口或孔，接着对各窄间隙部件进行焊接，最后将成品浸泡在水中，除去每个间隙空间中的防形变物质。

【技术特征摘要】
JP 1985-5-16 104465/85;JP 1985-7-26 165381/85;JP 11.一种用焊接组合窄间隙部件的方法，当将各部件组合后，构成一些分隔的窄间隙空间，其特征在于焊接前在间隙空间填充水溶性防形变物质或可用水分解的防形变物质，在这些填充的防形变物质中做成穿透的坡口或孔，接着对各窄间隙部件进行焊接，最后将成品浸泡在水中，除去每个间隙空间中的防形变物质。2.一种焊接窄间隙部件的方法，窄间隙组件是由一个带凸台的平板和一组与它配套的平板组成，在它们之间构成间隙空间;本方法的特征是使用防形变物质，在每一个间隙空间相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：深谷保博，南诸夫，石谷宽，近藤广志，冈保，大下俊彦，伊崎进，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]