[发明专利]钛合金薄壁球壳自动焊接装置

说明书

本发明提供了一种钛合金薄壁球壳自动焊接装置及焊接方法。内托盘的外型面为球面，确保与球壳、瓶嘴紧密贴合，并实现支撑球壳及瓶嘴的作用；外压盘与球壳的接触面为球面，起到压紧球壳的作用；上压盖与瓶嘴接触面为圆弧面，起到压紧瓶嘴的作用；内杆螺母用于根据瓶嘴的尺寸调节上压盖的位置使其压紧瓶嘴；外杆螺母用于根据球壳的尺寸调节外压盘的位置使其压紧球壳；内杆用于连接内杆螺母、上压盖与底盘；外杆用于连接外杆螺母、外压盘与底盘。本发明焊接装置结构简单、可靠，焊接方法稳定性好。

技术领域

本发明涉及机械制造领域，具体地，涉及钛合金薄壁球壳自动焊接装置。

背景技术

目前，航天航空领域中钛合金结构得到越来越广泛的使用。微纳卫星推进贮箱主要任务用于推进分系统推进剂的贮存和供给。贮箱主要由上下球壳、中环、及瓶嘴组成，其中上球壳与瓶嘴之间需进行焊接。由于钛合金在高温下容易发生氧化，而手工焊加装拖罩较为困难，因此需采用自动焊的方法。

经对国内外现有技术的检索，目前没有发现同本发明专利类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种钛合金薄壁球壳自动焊接装置。

根据本发明提供的一种钛合金薄壁球壳自动焊接装置，包括内杆1、内杆螺母2、上压盖3、内托盘4、底盘5、外杆6、外压盘7、外杆螺母8；

内杆1由底盘5向上延伸；

外压盘7通过外杆螺母8与底盘5进行安装；

内托盘4设置在底盘5上，并与外压盘7相对；

内杆1的上端安装有内杆螺母2、上压盖3。

优选地，内托盘4的外型面为球面，以确保与球壳内型面紧密贴合；外压盘7起到压紧球壳的作用；上压盖3与球壳接触面为圆弧面，起到压紧球壳的作用；内杆1连接内杆螺母2、上压盖3与底盘5；外杆6连接外杆螺母8、外压盘7与底盘5。

优选地，所述的内托盘4开有一圈通气槽，用于通惰性气体保护球壳焊缝背面，避免钛合金球壳焊接过程中背面氧化。

优选地，所述的内托盘4的底部设有进气管口，与通气槽相连，用于通保护气。

优选地，所述的内杆螺母2用于根据球壳尺寸调节上压盖3的位置使球壳压紧。

优选地，所述的外杆螺母8用于根据球壳的尺寸调节外压盘7的位置使球壳压紧。

优选地，还包括尾保护拖罩，所述的尾保护拖罩固定在焊枪喷嘴上，通过焊枪带动实现保护。

根据本发明提供的一种利用上述的钛合金球壳自动焊接装置的焊接方法，包括如下步骤：

将待焊球壳放置于内托盘上，调整球壳位置使球壳位于内托盘中心，并确保球壳、内托盘这两者紧密贴合；

将外压盘压在球壳上，拧紧外杆螺母使球壳压紧；

将瓶嘴装配在待焊球壳上，并使焊缝位于内托盘通气槽中心位置；

将上压盖压在瓶嘴上，拧紧内杆螺母使瓶嘴压紧；

通过气管向内托盘通气槽预先释放氩气作为背保护气，焊枪以内杆为轴绕焊缝一周进行自动焊接；

在冷却焊缝处通过尾保护罩输出的氩气进行尾保护气。

优选地，焊接前对待焊件球壳表面进行酸洗除油，酸洗液为重量4～6％氢氟酸、15～25％硝酸以及余量的水的混合液；使用丙酮对工件待焊区域进行擦拭。

优选地，采用自动钨极氩弧焊方式焊接，不填丝，选择氩气作为焊枪及焊件背面、尾部的保护气。