[发明专利]一种锥形圆环拼焊方法

说明书

本发明提供了一种锥形圆环拼焊方法及装置，拼焊方法通过三个步骤将六个锥形瓜瓣焊为锥形圆环；拼焊装置包括底座结构、压梁结构、支撑结构、模胎、可移动的车架结构及多个琴键结构。本发明所述的一种锥形圆环拼焊方法及装置，解决了由于锥形圆环结构特殊、焊接厚度大、结构刚性大导致锥形圆环拼焊时锥形瓜瓣装配焊接难度大以及现有技术方法及装置不适用的技术问题。

技术领域

本发明属于火箭贮箱技术领域，尤其是涉及一种锥形圆环拼焊方法及装置。

背景技术

现役型号火箭的贮箱箱底普遍采用球型底或椭球形底结构形式，由顶盖、圆环和过渡环组成，圆环为瓜瓣拼焊而成，瓜瓣型面为球型或椭球形，圆环在拼焊时通过专用的工装进行装配固定采用常规的TIG焊工艺可实现不开坡口对接焊。在我国新一代载人运载火箭的研制中，一级燃烧剂箱后底首次采用了五米直径的锥底结构形式，其中，锥底结构的重要组成部分锥形圆环由6块锥形滚弯成形瓜瓣拼焊而成，瓜瓣锥角为90°，瓜瓣纵缝为直线焊缝，焊接区厚度达到了15mm，远超现有型号产品4-10mm的焊接厚度区间。锥形圆环结构的特殊性以及焊接厚度的增加导致圆环拼焊过程中锥形瓜瓣的装配、焊接难度极大，且现有技术方法只能满足球形底或椭球形底圆环的拼焊，因此，需要开发新的焊接工艺方法及装置，以完成锥形圆环的拼焊。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种锥形圆环拼焊方法及装置，解决了由于锥形圆环结构特殊、焊接厚度大、结构刚性大导致锥形圆环拼焊时锥形瓜瓣装配焊接难度大以及现有技术方法及装置不适用的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种锥形圆环拼焊方法，包括如下步骤：

步骤一：两组能够组成锥形圆环结构的锥形瓜瓣，每组包括三个所述锥形瓜瓣，将每组中的两个所述锥形瓜瓣之间均进行对接焊，焊接后的两个所述锥形瓜瓣为第一组件；

步骤二：将每组剩余的一个所述锥形瓜瓣与同组的所述第一组件之间进行对接焊，一个所述锥形瓜瓣与一个所述第一组件焊接后为第二组件；

步骤三：将两组的第二组件之间进行对接焊，焊接后的两个所述第二组件为锥形圆环。

进一步的，每一所述锥形瓜瓣均为滚弯成形。

进一步的，对接焊过程中包括如下步骤：

步骤一：在两个待焊工件相邻的待焊接端面处分别设置焊接坡口，两个焊接坡口组成U形坡口，所述U形坡口以两个所述待焊工件之间间隙的中心线为轴线轴对称设置；

步骤二：在U形坡口内由下至上依次进行第一层打底焊接、第二层盖面焊接及第三层盖面焊接。

进一步的，所述U形坡口的钝边为p，p＝10mm-12mm；所述U形坡口的坡口宽度为a，a＝14mm-22mm，所述U形坡口的平台宽度为b，b＝8mm-12mm，所述U形坡口底部对称设有过渡圆角，所述过渡圆角的半径为R，R＝3mm-5mm。

一种锥形圆环拼焊装置，包括底座结构、压梁结构、支撑结构、上端面能够与锥形瓜瓣内壁贴合的模胎、可移动的车架结构及多个琴键结构；

所述压梁结构包括两个并列设置的压梁，两个所述压梁同侧端部均通过接头结构与所述底座结构一端端部铰接，所述模胎设置在所述底座上端面，所述底座结构通过所述支撑结构与所述车架结构连接，多个所述琴键结对称设置在两个压梁上，一个所述压梁上的一个琴键结构与另一个所述压梁上的一个琴键结构正对，相对的两个所述琴键结构之间能够容纳焊枪；