[发明专利]机载小型火箭壳体的焊接方法

说明书

本发明公开了一种机载小型火箭壳体焊接方法，前封头壳体和圆筒后接头壳体的加工‑对接焊试样左段和对接焊试样右段的加工‑装配、定位焊‑壳体预制件及焊接试样预制件对接焊‑焊缝射线探伤、补焊、再射线探伤并去应力退火；采用对接环缝定位结构，使得壳体对接焊安装定位快速准确，时间小于2分钟，传统方法安装定位时间大于15分钟；不需要拆卸焊接芯轴，传统方法拆卸焊接芯轴需要10分钟以上；本发明的焊接方法不仅可用于小型火箭壳体的高效焊接，也可以用于其它类似产品零件的高效焊接。

技术领域

本发明涉及固体火箭燃烧室壳体焊接技术领域，具体涉及一种机载小型火箭壳体的焊接方法。

背景技术

随着无人机、直升机等技术的快速发展，机载的以固体火箭为动力的防务产品、环境探测产品应用越来越多，其特点是要求数量多、加工效率高、制造成本低。

中大型的固体火箭发动机作为战略导弹、战术导弹、军民用卫星的发射动力装置，其固体火箭燃烧室壳体的产品价值高，加工周期长。其传统的对接焊采用铜衬内撑具调圆撑紧焊接，焊接后取出铜衬内撑具后，操作者钻到壳体内打磨焊缝背面，这种焊接方法效率较低、周期较长、成本较高。采用传统的中大型的固体火箭燃烧室壳体的对接焊方法，难于满足机载小型火箭壳体数量多、加工效率高、制造成本低的新要求。

直径小于260mm、材料为30CrMnSiA低合金高强度钢的小型火箭壳体，要求I级对接焊缝，焊接接头抗拉强度σb焊≥972MPa，接头弯曲角α≥40°，焊缝背面不允许有凹陷，且焊缝余高不得大于0.3mm，装配、焊接、拆卸、修磨总时间不得大于20分钟，采用传统的对接焊方法不能满足要求。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种制造效率高且制造成本低的机载小型火箭壳体的焊接方法。

为实现上述目的，本发明所设计的机载小型火箭壳体焊接方法，所述壳体包括前封头壳体和圆筒后接头壳体；所述焊接方法包括如下步骤：

1)前封头壳体和圆筒后接头壳体的加工

将圆柱体原材料粗加工成前封头壳体，前封头壳体的前端设有精车工艺夹头，前封头壳体的后端设有与圆筒后接头壳体对接焊的前圆筒段，且前圆筒段的内壁后端设有前定位环形缺口，前圆筒段的后端面设有前坡口，前坡口的内边垂直到前定位环形缺口端面之间的面形成前对接端面；

将圆管原材料粗加工成圆筒后接头壳体，其中，圆筒后接头壳体的前端设有与前封头壳体的前定位环形缺口对接焊的后定位环形轴，圆筒后接头壳体的前端面设有后坡口，后坡口的内边垂直到后定位环形轴的外圆面之间的面形成后对接端面；

2)对接焊试样左段和对接焊试样右段的加工

将圆管原材料粗加工成对接焊试样左段和对接焊试样右段，其中，对接焊试样左段的壁厚和尺寸与前圆筒段相同，且对接焊试样左段的后端设计有与前定位环形缺口结构和尺寸均相同的左段定位环形缺口；同理，对接焊试样右段的壁厚和尺寸与圆筒后接头壳体相同，且对接焊试样右段设计有与后定位环形轴结构和尺寸均相同的右段定位环形轴；

3)装配、定位焊

将步骤1)中的圆筒后接头壳体前端的后定位环形轴插入前封头壳体后端的前定位环形缺口中，将步骤2)中对接焊试样右段的右段定位环形轴插入对接接试样左段的左段定位环形缺口中，试装合格后再清洗，然后手工定位焊获得壳体预制件和焊接试样预制件；

4)壳体预制件及焊接试样预制件对接焊

采用自动氩气保护电弧焊接方法进行壳体试样预制件及壳体预制件对接焊；

5)焊缝射线探伤、补焊、再射线探伤并去应力退火

焊接后对壳体及焊接试样焊缝进行探伤，然后采用氩气保护电弧焊接方法对壳体对接焊缝缺陷处进行补焊，并对补焊焊缝进行射线探伤；并对壳体及焊接试样在焊接后进行去应力退火。