[发明专利]多层结构薄壁焊接机匣焊接变形控制方法及夹具

说明书

本发明公开了多层结构薄壁焊接机匣焊接变形控制方法及夹具，分两步按照特定的顺序焊接10块支板以及每块支板上的18条焊缝，其中第一步中的焊缝是在与夹具装配的情况下焊接，第二步中的焊缝是在无夹具情况下焊接。本发明现场操作方便，改进实施成本低，并且实现焊接全过程的变形控制，使焊接变形得到有效改善，满足整机装配要求。

技术领域

本发明属于氩弧焊技术领域，具体涉及一种多层结构薄壁焊接机匣焊接变形控制方法。

背景技术

支承机匣又称中介机匣，是航空发动机的关键部件，它作为发动机转子的支点和发动机附件装置的安装部位，承受着较大的轴向和径向载荷；同时还起到了稳定气流，利于燃烧部件组织燃烧的重要作用，它是影响发动机整体性能的关键部件之一。某型机支承机匣为薄壁钣金类焊接机匣，主体结构由支承壳体、前外壁、后外壁、分流器通过10个支板连接而成，焊接方式为氩弧焊，焊缝为Ⅱ级焊缝，材料为钛合金、所有焊缝必须在真空充氩箱中进行焊接。由于零件结构复杂，真空充氩焊接操作空间有限，需分多次进行焊接；其中支承壳体、前外壁与10个支板的组合焊接是整个机匣焊接工艺的关键工序，该工序共有焊缝100多条，氩弧焊接后需保证支承壳体与前外壁同心、内外安装边端面平行、支板上滑油供油管及传动杆套管与机匣安装边的轴向位置等一系列技术要求，组合焊接变形的大小直接影响整机装配时支承机匣与发动机转子、中央传动装置及附件机匣的装配质量，严重时直接导致发动机初装失败、支承机匣报废等质量问题。必须发明一种焊接变形控制方法将减小组合焊接变形，保证发动机整机的装配要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种多层结构薄壁焊接机匣焊接变形控制方法及夹具, 减小支承机匣组合焊接变形，保证支承机匣满足整机的装配技术要求。

本发明的技术方案如下：

多层结构薄壁焊接机匣焊接变形控制方法，包括10块支板以及每块支板上18条焊缝№1、№2、№3、№4、№5、№6、№7、№8、№9、№10、№11、№12、№13、№14、№15、№16、№17和№18的焊接， 选取一块支板编号为1#，按顺时针方向依次将剩余支板编号为2#～10#，记1#、6#、4#、9#、2#、7#、5#、10#、3#、8#为第一顺序；

将10块支板以及每块支板上的18条焊缝分两步完成；

第一步，与夹具装配后，按照第一顺序依次焊接10块支板上的焊缝№1、№2和№3，然后按照第一顺序依次焊接10块支板上的焊缝№4和№5，最后按照第一顺序依次焊接10块支板上的焊缝№6和№7；

第二步，卸下夹具，按照第一顺序依次焊接10块支板上的焊缝№8、№9和№10，然后按照第一顺序依次焊接10块支板上的焊缝№11和№12，接着按照第一顺序依次焊接10块支板上的焊缝№13和№14，最后按照第一顺序依次焊接10块支板上的焊缝№15、№16、№17和№18 。

一种用于所述多层结构薄壁焊接机匣焊接变形控制方法的夹具，包括压盖，上拉杆，外定位销，外支座，压板，下拉杆，立柱，内定位销，内支座；

所述压盖与立柱螺纹连接，立柱外侧周向布置有多个外支座和压板；

所述外支座上且由下向上依次活动连接有下拉杆、外定位销和上拉杆，下拉杆、外定位销和上拉杆沿着以立柱为中心的圆周径向布置，下拉杆和上拉杆末端弯曲，立柱与外支座之间设置有内支座，内支座上设置有内定位销；

所述压板包括开有腰形槽的压块、定位螺杆、支撑杆和螺母，定位螺杆和支撑杆平行于立柱。

所述下拉杆、外定位销和上拉杆共面。