[发明专利]大容积贮箱之间连通管高效焊接装置及其方法

说明书

本发明提供了一种大容积贮箱之间连通管高效焊接装置及其方法，方法包括封堵第一分压通气管件的第二端口，从第一端口充入焊接保护气将第三端口与气路连通管路一端焊接；封堵第五端口，从第四端口充入焊接保护气并将第六端口与液路连通管路一端焊接；从第一端口充焊接保护气将气路连通管路另一端与第二气端连通接口焊接；从第四端口充焊接保护气将液路连通管路另一端与第二液端连通接口焊接；从第一端口充焊接保护气将第一气端连通接口与第二端口焊接；从第四端口充焊接保护气将第一液端连通接口与第五端口焊接。本发明结构简单，操作方便，大大节约了能源，缩短了作业时间，降低了成本。

技术领域

本发明涉及航天姿轨控动力系统领域，具体地，涉及一种大容积贮箱之间连通管高效焊接装置及其方法，特别适用于需要使用多个大容积贮箱存放推进剂，并以二个贮箱为一组，同组元贮箱的气路、液路需要进行焊接连通管路的航天器推进系统。

背景技术

深空领域姿轨控动力系统大多采用双组元恒压挤压式推进系统，考虑减重需求，一般采用四个表面张力贮箱平铺结构形式，两个装填氧化剂，两个装填燃料，为达到工作时均衡排放的目的，需要同种组元的二个贮罐的气路、液路分别进行连通，连通的结构可确保同组元的二个贮箱气体压力平衡、液体排放均衡。

双组元恒压挤压式推进系统的装配结构示意图(见图2)，当双组元恒压挤压式推进系统工作时，气瓶中存储的气体快速通过电爆阀，并经过减压阀减压，分别进入已加注推进剂的表面张力贮箱，同组元的2个贮箱通过气路连通管快速平衡进入的气体压力，挤压贮箱内的推进剂，再通过同组元2个贮箱之间的液路连通管，实现推进剂从贮箱液口均衡排放。

双组元恒压挤压式推进系统为实现贮箱气路、液路连通管的功能，则需对同组元2个贮箱之间的气路、液路连通管进行自动氩弧焊接。常规操作是将气路、液路连通管分别装夹在同组元的2个贮箱的相应位置上，在正式焊接前，同组元的2个贮箱不断充入焊接保护气(氩气)，直至2个贮箱内腔完全充满，并从贮箱液口溢出。以同组元二个贮箱总容积为1000L为例，气路、液路连通管焊接需要充填氩气的时间计算如下：

焊接保护气(氩气)压力为0.05MPa；氩气流量为10L/min；同组元2个贮箱充填氩气时间为t。

t＝[(1000L×0.1MPa)/(0.05MPa×10L/min)]＝200min。

通过计算可知，同组元2个贮箱充填氩气时间约为200min。在实际操作过程中，当同组元2个贮箱充填氩气时间不少于350分钟时，气路、液路连通管的焊接一次合格率最优。双组元恒压挤压式推进系统中的2组4个贮箱，气路、液路连通管焊接共有8条焊缝，氩气充填时间不少于700分钟。长时间的充填氩气，大大制约了科研生产进度，同时，整个焊接过程必须在系统产品上进行，操作空间狭小，对操作人员要求较高。针对焊接周期长、耗气多等情况，急需一种既能保证焊缝质量，又能提升生产速度的高效焊接工艺方法。

专利文献CN216730239U公开了一种火箭发动机管路制作用焊接装置，发动机管路包括相连的第一长弯管与第二长弯管，第一长弯管靠近第二长弯管的一端设置有与第二长弯管相连的第一连接端，第二长弯管靠近第一长弯管的一端设置有与第一长弯管相连的第二连接端，靠近第二连接端的第二长弯管的管壁开设有通孔，焊接装置包括氩气发生器、导气管和焊头，氩气发生器与导气管相连，导气管插装在第二长弯管开设的通孔上，导气管与通孔紧配合，焊头用于将第一长弯管和第二长弯管的连接处焊接密封，但该设计仍然不能解决双组元恒压挤压式推进系统贮箱间焊接耗气多的缺陷。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种大容积贮箱之间连通管高效焊接装置及其方法。

根据本发明提供的一种大容积贮箱之间连通管高效焊接方法，包括如下步骤：