[发明专利]一种铝锂合金椭球箱底法兰盘环缝的钨极氩弧焊接方法

说明书

本发明提供了一种铝锂合金椭球箱底法兰盘环缝的钨极氩弧焊接方法，包括以下步骤：S1、对焊缝结构表面进行清理操作；S2、开坡口操作；S3、进行烘干操作；S4、进行装配；S5、进行打底焊接操作；S6、判断步骤S5焊缝结构背面的焊漏成形是否合格；S7、判断步骤S5焊缝结构正面盖面的焊漏成形是否合格。本发明所述的一种铝锂合金椭球箱底法兰盘环缝的钨极氩弧焊接方法，结构简单，设计合理，通过在焊缝结构正面使用氩气保护罩进行保护，在焊缝结构背面安装氩气保护气腔，使用气腔对焊缝背部进行保护，不仅大大降低了成本，而且操作简便，实现铝锂合金椭球箱底法兰盘环缝的钨极氩弧焊接，焊缝强度和延伸率均能达到航天运载火箭贮箱的要求。

技术领域

本发明属于铝锂合金箱底法兰盘环缝焊接技术领域，尤其是涉及一种铝锂合金椭球箱底法兰盘环缝的钨极氩弧焊接方法。

背景技术

随着航天运输的需求不断地加大，对航天飞行器的有效载荷的需要也不断地提高。在航空航天飞行器燃料贮箱中，每减轻1kg重量就增加1kg的有效载荷。因此，减少航天飞行器燃料贮箱的质量，是提高运载火箭能够运输的有效载荷的重要的解决办法。铝锂合金作为一种新型的轻质高强结构材料，具有比强度高、比刚度高、耐蚀性和低温性能好、以及具有超塑性成形性等优异的综合性能，成为新一代运载火箭贮箱材料的首选材料。美国“发现号”航天飞机燃料箱使用2195铝锂合金的焊接结构，使整个燃料贮箱减重3300kg。美国“奋进号”航天飞机燃料贮箱采用了Weldalite049铝锂合金代替2219合金，使航天飞机的运载能力提高了3400kg，现有运载火箭燃料贮箱箱底采用椭球形结构，铝锂合金材料的火箭燃料贮箱箱底上的法兰采用手工熔焊焊接工艺方法。由于铝锂合金具有特殊的化学成分及微观组织结构特点，使得其在熔化焊接过程中存在易产生焊缝气孔、焊接热裂纹倾向大、接头焊缝结构易发生软化等问题。采用现有常规的熔化焊工艺，焊接铝锂合金时存在焊缝形成不够理想、接头质量不高。因此，分析研究如何改善铝锂合金焊缝成形，提高铝锂合金焊接接头的质量，实现椭球箱底法兰盘焊接具有重大的工程意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种铝锂合金椭球箱底法兰盘环缝的钨极氩弧焊接方法，以解决铝锂合金椭球箱底法兰盘环缝的钨极氩弧焊接，焊缝强度和延伸率均能达到航天运载火箭贮箱的要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种铝锂合金椭球箱底法兰盘环缝的钨极氩弧焊接方法，包括以下步骤：

S1、对气体环境保护装置的焊缝结构表面进行清理操作；

S2、对焊缝结构进行开坡口操作；

S3、对焊缝结构、焊丝以及气体环境保护装置的进行烘干操作；

S4、对气体环境保护装置的进行装配；

S5、启动焊枪，采用手工TIG焊接工艺焊接方法对焊缝结构正面进行打底焊接操作；

S6、判断步骤S5焊缝结构背面的焊漏成形是否合格，是，则结束焊接操作，否，则对表面先进行刮削清理再采用手工TIG焊接工艺焊接方法对焊缝结构背面进行封底焊接操作；

S7、判断步骤S5焊缝结构正面盖面的焊漏成形是否合格，是，则结束焊接操作，否，则对表面先进行刮削清理再采用手工TIG焊接工艺焊接方法对焊缝结构正面盖面进行正面盖面焊接操作；