[发明专利]一种精密缝隙试样的制备方法及焊接结构

说明书

本发明公开了一种精密缝隙试样的制备方法及焊接结构，用于将工件二焊接在工件一的凹槽内：沿凹槽的长度方向在工件一上开设N组台阶子口，每组台阶子口均包括两个分别分布在凹槽两侧的台阶；在凹槽内正对各台阶子口的位置垫放铜箔组，铜箔组包括位于凹槽底部的铜箔一、分别位于凹槽两侧壁的铜箔二、铜箔三，再将工件二的侧边压入凹槽内；固定工件一，焊接工件一与工件二，形成试件；采用对铜选择性消除的溶液将试件中的所有铜箔去除。本发明的目的在于提供一种精密缝隙试样的制备方法及焊接结构，以解决现有技术无法解决高精度板槽焊接结构精密缝隙控制的问题，实现对板槽焊接结构的缝隙进行高精度控制、得到更为精密的缝隙值的目的。

技术领域

本发明涉及精密缝隙领域，具体涉及一种精密缝隙试样的制备方法及焊接结构。

背景技术

在航空、航天、船舶以及核工业关键部件及结构设计及制造中常常存在大小不一的缝隙，会存在发生缝隙腐蚀的风险，进而对焊接结构的承载能力和可靠性等产生不良影响。缝隙大小对腐蚀的影响规律以及设计时应该规避的腐蚀敏感值范围等相关问题，对产品结构的优化设计与改进、产品可靠性评价等具有较强的工程意义。在核工业燃料组件特殊焊缝结构环境强度可靠性研究过程中，为了深入研究薄壁槽板焊接结构缝隙腐蚀分析研究及控制等问题，需要获得更为精密的缝隙值(公差带0.02mm)，控制精度比传统指标(公差带0.26mm)要求提高一个数量级。

目前，针对流道、缝隙尺寸控制的研究报道较多。专利号为CN108825430A的现有技术通过应用弹簧及材料热胀冷缩的性质达到传力构件与叶片端部间隙控制的目的，但该方案只是通过机械结构动态控制缝隙在一定范围变化。专利号为CN108382497A的现有技术通过在辅具本体中设计一特定结构仿形面起到装配时控制后背门与车体间间隙的作用，该现有技术适合于曲面间隙的控制，然而间隙控制精度不高，只能保证在1.5mm之内。专利号为CN207576779U的现有技术通过在设备机架上设置有对间隙大小进行测量的控制器，在上胶装置上安装间隙控制驱动器，通过智能系统实现间隙尺寸的精确控制，但是该方案难以实现复杂结构缝隙控制。从目前可查询到已公开的资料显示，对于精度要求如此严格(公差带0.02mm)的类似板槽焊接结构精密缝隙控制方法和制备方法尚未见报道，现有技术中没有成熟的经验可供借鉴。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精密缝隙试样的制备方法及焊接结构，以解决现有技术无法解决高精度板槽焊接结构精密缝隙控制的问题，实现对板槽焊接结构的缝隙进行高精度控制、得到更为精密的缝隙值的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种精密缝隙试样的制备方法，用于将工件二焊接在工件一的凹槽内，包括以下步骤：

(a)沿凹槽的长度方向在工件一上开设N组台阶子口，每组台阶子口均包括两个分别分布在凹槽两侧的台阶，其中N≥2；

(b)在凹槽内正对各台阶子口的位置垫放铜箔组，所述铜箔组包括位于凹槽底部的铜箔一、分别位于凹槽两侧壁的铜箔二、铜箔三，再将工件二的侧边压入所述凹槽内；

(c)固定工件一，焊接工件一与工件二，形成试件；

(d)采用对铜选择性消除的溶液将试件中的所有铜箔去除。

针对现有技术中无法解决高精度板槽焊接结构精密缝隙控制的问题，本发明提出一种精密缝隙试样的制备方法，在工件一的凹槽两侧开设相互正对的台阶，每两个相互正对的台阶构成一组台阶子口，N组台阶子口沿凹槽的长度方向进行分布。凹槽两侧相对的台阶起到增强对工件二的限位能力、便于各铜箔的安放、提供可靠焊点便于焊接操作施工的效果。每组台阶子口均对应一组铜箔组，铜箔组包括位于凹槽底部的铜箔一、分别位于凹槽两侧壁的铜箔二、铜箔三，即是各自独立分布的三块铜箔形成薄壁板槽典型缝隙分布结构，以各铜箔充填在所需形成的缝隙内。