[发明专利]一种高强度钢非正圆管状拉杆结构件的加工方法

说明书

本发明公开了一种高强度钢非正圆管状拉杆结构件的加工方法，在拉杆结构件的待焊接区域预留矩形实心体，实心体包裹拉杆并留出一定的边缘区域，焊接过程中拉杆始终处于水平静止状态。按照矩形的厚度尺寸选用一套焊接参数，电子束沿矩形长度方向行走，一次焊透整个结合面。最后采用镗铣切的方法，去除拉杆内部和外部材料，保证焊缝形貌，完成拉杆结构件的制造。

技术领域

本发明涉及飞机零件制造技术领域，特别是一种高强度钢30CrMnSiA非正圆形管状拉杆结构件的加工方法。

背景技术

高强度钢30CrMnSiA具有高动载强度、承受高弯曲和高冲击载荷等综合特性，主要用于制造飞机制动机构、活动翼面斜支撑机构、起落架收放机构等主承力非正圆形管状拉杆结构件。在飞机起落过程中，非正圆形管状拉杆结构件主要承受一定方向的扭转载荷。为了达到减重的目的，工程上采用椭圆形或者异型的空心结构，异型结构主要是空心“8”字形截面。

虽然高强度钢30CrMnSiA材料具有高承载力和其它诸多优点，但是碳当量接近0.65，焊接性非常差，焊缝非常容易出现冷、热裂纹和未焊透等缺陷，引起严重的事故。由于拉杆截面为椭圆形或者异型的空心结构，只能采用分段制造和手工多层焊接方法制造。采用手工操作的多层弧焊时，接头被反复加热和冷却，最终焊缝强度仅有母材的60％左右，接头韧性不高，人工生产效率也很低。手工操作完全依靠人的因素，导致装配精度差、生产效率低、接头强度弱等问题。拉杆截面呈椭圆形或异型非正圆形状，旋转时无法保证各点的线速度相同，并且变化剧烈，跟踪难度大，导致无法使用包括真空电子束焊接技术在内的自动化焊接技术完成制造。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种高强度钢非正圆管状拉杆结构件的加工方法，采用预留矩形实心体的方法，使用真空电子束焊接热量密度高、熔深大、变形小等特点，将椭圆形或者异型拉杆截面焊接转化为水平一维焊接，一次性完成全部焊接。

一种高强度钢非正圆管状拉杆结构件的加工方法，包括如下步骤：

1在两件拉杆结构件待焊接区域一端预留矩形实心体，矩形实心体的侧面距拉杆结构件截面边缘不小于7mm，两件拉杆结构件矩形实心体长宽的尺寸公差在0.05mm以内；矩形实心体厚度不超过30mm，两个矩形实心体焊接结合面表面粗糙度不大于Ra0.8μm；

2将矩形实心体结合面按长宽尺寸对合，保证两个矩形实心体四条边的位置公差不大于0.05mm，使用真空电子束流沿矩形实心体的长度方向移动，一次焊透整个矩形实心体的厚度；

3使用镗铣切的方法加工出矩形实心体部分拉杆结构件的外形和内孔，在焊接位置处留出焊缝正反面余高。

本发明的有益效果在于：1)在待焊接区域，采用矩形实心体代替空心结构，保证焊接厚度均匀一致，摒弃了旋转拉杆工序，保证了焊接结合厚度均匀一致，据此可以选择出一组稳定的焊接参数，在水平位置一次稳定地完成焊接。2)使用矩形实心体包裹空心结构，并在四周留有一定的余量，确保拉杆的非正圆形截面远离了电子束焊缝的性能弱化区，保证拉杆接头的连接性能。3)焊接完成后，使用铣镗切去除接头内外表面的多余材料，相当于采用机械的方法清理了焊缝内外表面，保证焊缝形貌，提高了接头的机械性能。

以下结合实施例附图，对本申请作进一步详细描述：

附图说明

图1带有矩形实心体的拉杆结构件示意图；

图2电子束焊接拉杆结构件示意图；

图3镗铣切后的拉杆结构件示意图；

图中编号说明：1、拉杆结构件；2、矩形实心体；3、切合面；4、拉杆结构件截面；5、电子束流；6、电子束发射枪；7、焊缝

具体实施方式