[发明专利]一种用于漏斗形薄壁件的焊接装置及其使用方法

说明书

本发明提供了一种用于漏斗形薄壁件的焊接装置及其使用方法，涉及焊接技术领域，包括：夹持组件，用以夹持待加工工件，以使待加工工件的焊缝对接整齐；支撑组件，用以支撑工件的内壁，能够带动工件转动，构造成通过驱动件在展开和收缩状态之间切换；在所述支撑组件处于展开状态时，使得工件随所述支撑组件转动，在所述支撑组件处于收缩状态时，工件可从所述支撑组件中脱出；焊接组件，用以沿焊缝焊接；控制组件，与所述夹持组件、支撑组件以及焊接组件均相电连接。通过各组件之间的配合，有效避免了大型薄壁件焊接过程中引起的焊接应力变形、装夹与拆卸困难等问题，提高了焊接效率和焊接质量。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种用于漏斗形薄壁件的焊接装置及其使用方法。

背景技术

大型薄壁件具有重量轻、整体性强、形状可塑性强等优点而得到广泛运用。随着我国航空航天工业发展迅速，对于高性能、大厚径比的筒形薄壁构件的应用越来越广泛，如火箭发射装置尾部的漏斗状喷射装置，其采用耐高温的难融金属材料，一般通过电子束焊接完成，如图1和图2所示。然而，大型薄壁件在加工过程中的挑战主要集中在如下方面：

薄壁件刚性差，加工过程中容易发生变形，导致工件的尺寸精度、形状精度很难保证，尤其在大型变半径薄壁件加工中更加突出。

薄壁件在焊接加工过程中，对装夹工艺要求极为严苛，装夹过程中必须降低或减少因夹具引入的应力装夹，否则容易导致装夹应力变形，当卸掉夹具时容易导致零件自然回弹，造成零件不可修复的质量问题。

腔型薄壁件形状各异，有规则的圆柱形、变半径的漏斗形以及特殊形状的薄壁件，对于特殊形状的薄壁件对于腔体内的装夹夹具要求高，一方面要求无应力装夹，另一方面薄壁件加工后要求装夹容易拆卸。

对于漏斗状薄壁件，传统焊接方式是多人协同操作，首先两个人将漏斗状薄壁件焊缝对准，然后另外一个人再进行人工点焊，这对工人的焊接经验要求极高，整个焊接过程操作繁琐，效率低，工序重复性差，焊缝质量不稳定。此外，根据漏斗型薄壁件腔体形状，预先设置腔体内装夹件，然后人工手动将薄壁件用力贴合至夹紧表面，最后对焊缝进行焊接，焊接完成后需要用力将薄壁件腔体内的夹具敲击出来，整个过程容易发生焊接后的变形，工件经常出现拆卸困难，工件焊接后由于装夹应力的存在，使得其形状发生改变，更严重的是若应力过大，容易导致焊缝撕裂或破坏，成品率较低。

总体来说，大型薄壁件的焊接工艺难度在于：夹具装拆困难，导致工件焊接后发生变形。

发明内容

本发明公开了一种用于漏斗形薄壁件的焊接装置及其使用方法，旨在改善现有焊接夹具装拆困难，导致焊接后工件变形的问题。

本发明采用了如下方案：

一种用于漏斗形薄壁件的焊接装置，包括：

夹持组件，用以夹持待加工工件，以使待加工工件的焊缝对接整齐；

支撑组件，用以支撑工件的内壁，能够带动工件转动，构造成通过驱动件在展开和收缩状态之间切换；在所述支撑组件处于展开状态时，使得工件随所述支撑组件转动，在所述支撑组件处于收缩状态时，工件可从所述支撑组件中脱出；

焊接组件，用以沿焊缝焊接；

控制组件，与所述夹持组件、支撑组件以及焊接组件均相电连接。

作为进一步改进，还包括基座，所述基座上设有供所述夹持组件移动的导轨，所述夹持组件具有相对配置的第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件、第二夹持件均与所述导轨相适配连接，在所述控制组件驱使所述夹持组件夹紧工件时，所述第一夹持件、第二夹持件沿所述导轨相向移动。

作为进一步改进，所述第一夹持件和第二夹持件均设有移动部和转动部，所述移动部与所述导轨相适配连接，所述转动部用以带动工件转动。