[发明专利]一种焊接工装及焊接方法

说明书

本发明公开了一种焊接工装，包括定位组件、内支撑组件和外约束组件；其中，所述定位组件包括定位轴以及同轴固定在所述定位轴上的多个定位盘，所述多个定位盘用于固定所述多个端框；所述外约束组件包括多个外卡环，所述多个外卡环用于卡接所述端框与所述蒙皮的接缝部位，所述外卡环上设置有用于将所述接缝部位露出的点焊槽；所述内支撑组件包括内支撑盘和内支撑环；所述内支撑环可拆卸，用于对所述金属壳体最后端接缝部位进行内支撑；所述内支撑盘用于在所述金属壳体内对接缝部位进行支撑。利用该工装可连续对接缝部位进行焊接，而无需像现有技术采用多套焊接工装多次焊接，且可拆卸的外卡环和内支撑环使焊接后的金属壳体拆装方便，显著提高焊接效率。

技术领域

本发明涉及金属焊接技术领域，尤其涉及一种焊接工装及焊接方法。

背景技术

随着航天器装备的发展，型号研制呈现高效、高质量及低成本制造的发展特点，装备迭代额周期大大加快，型号中舱段壳体主要采用铝合金壳体+防隔热层的结构形式，为内部安装件提供填装空间、承载和热防护作用。在实践中，铝合金壳体一般由4种端框+3种蒙皮共7项零件组装焊接成形，共6条环向焊缝，焊缝长度达12.9m，焊缝数量和焊缝长度均为同类产品之最。产品要求焊缝满足QJ2698A-2011中I级标准。随着焊缝数量的增多、焊缝长度的加长，焊接变形呈现增大的趋势，控制难度将增大。

现有技术中，对同类产品采用简易的单独焊接工装，由小端向大端依次逐段分三次焊接，即先利用现有工装焊接第一端框、第一蒙皮、中框I，经校形、加工中框I端面后再利用工装焊接第二蒙皮、第三端框，经校形、加工第三端框端面、对接面和对接孔后再焊接第三蒙皮、第四端框。由于工装的限制，现有焊接金属壳体的效率低。

发明内容

本申请实施例通过提供一种焊接工装及焊接方法，解决了现有焊接金属壳体效率低的技术问题。

一方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：

一种焊接工装，用于焊接金属壳体，所述金属壳体包括多个端框和多个蒙皮，所述工装包括定位组件、内支撑组件和外约束组件；其中，

所述定位组件包括定位轴以及同轴固定在所述定位轴上的多个定位盘，所述多个定位盘用于固定所述多个端框；

所述外约束组件包括多个外卡环，所述多个外卡环用于卡接所述端框与所述蒙皮的接缝部位，所述外卡环上设置有用于将所述接缝部位露出的点焊槽；

所述内支撑组件包括内支撑盘和内支撑环；所述内支撑环可拆卸，用于对所述金属壳体最后端接缝部位进行内支撑；所述内支撑盘用于在所述金属壳体内对接缝部位进行支撑。

可选的，所述内支撑环包括多个弧形结构，相邻所述弧形结构之间可拆卸活动连接形成圆环；所述多个弧形结构中的相邻两个相邻弧形结构之间通过伸缩杆连接，所述伸缩杆上设置有调节螺母，所述调节螺母用于调节伸缩杆的长度，以改变所述内支撑环的圆度。

可选的，所述内支撑环上还设置有定位结构，所述定位结构用于顶住所述金属壳体最后端的端框前表面，对所述金属壳体最后端的端框的接缝部位进行径向定位。

可选的，所述点焊槽包括多个矩形槽，所述多个矩形槽在所述外卡环上均匀间隔分布。

可选的，所述内支撑盘滑动套接在所述定位轴上，且所述内支撑盘上固定连接有可在所述定位轴内部沿轴向方向运动的拉杆，所述拉杆可带动所述内支撑盘沿轴向方向运动。

可选的，所述多个定位盘包括位于所述金属壳体前端的前端定位盘、位于所述金属壳体中间的中端定位盘和位于所述金属壳体后端的后端定位盘，所述前端定位盘和所述后端定位盘上都设置有象限线。

另一方面，本申请通过本申请的另一实施例还提供一种焊接方法，用于焊接金属壳体，所述金属壳体包括多个端框和多个蒙皮，所述方法包括：