[发明专利]火箭发动机壳体外部零件组焊工作台及双枪自动焊接方法

摘要

本发明公开了一种火箭发动机壳体外部零件组焊工作台及双枪自动焊接方法，所述双枪自动焊接方法包括工件组配步骤；定位点焊步骤；深熔焊步骤。本发明与现有技术相比，其优点和有益效果是：支座等外部零件装配便捷，焊接过程自动化且操作简单，降低对操作工的焊接技能水平要求；焊缝成型美观，质量控制稳定，内部无气孔、未熔合、裂纹等缺陷，焊接加工一次性合格率高于95％；发动机壳体上熔深控制精度高，全焊缝长度范围内熔深偏差小于6.5％；加工效率显著提高，生产周期缩短，劳动强度减轻。

主权项

1.一种火箭发动机壳体外部零件双枪自动焊接方法，使用一种火箭发动机壳体外部零件组焊工作台，所述火箭发动机壳体外部零件组焊工作台包括：底座、支撑架、主轴装夹箱、轨道龙门架、尾顶装夹箱、气缸压紧机构、焊接小车、焊枪和焊接控制器；所述主轴装夹箱固定设置在所述底座上，所述尾顶装夹箱与所述底座活动连接，所述主轴装夹箱和尾顶装夹箱分别与火箭发动机壳体的前、后封头接触配合，以装夹火箭发动机壳体；所述支撑架用于支撑火箭发动机壳体，其与所述底座活动连接，且所述支撑架位于所述主轴装夹箱与所述尾顶装夹箱之间；在所述底座上设有一所述轨道龙门架，用于支撑并安装气缸压紧机构和供焊接小车行走的线性滑轨；所述气缸压紧机构固定安装于龙门架上方纵向中心线位置，用于对火箭发动机壳体母线方向排列的外部零件进行定位与压紧；所述焊接小车共有两辆，分别安装于轨道龙门架的两侧，与供各自行走的线性滑轨活动连接；每辆焊接小车配置一套所述焊枪和送丝机构，焊枪通过滚珠丝杠机构和回转盘连接于小车上；所述焊接控制器分别与所述焊接小车、焊枪和焊接电源连接，用于控制所述焊接小车行走和施焊过程；其中，移动所述尾顶装夹箱在所述底座上的位置，装夹1.0m～3.0m范围内不同长度的发动机壳体；其中，所述焊枪相对于火箭发动机壳体具有上下和前后两个平动自由度，并同时在垂直于火箭发动机壳体主轴方向的平面内具有360°回转功能；其特征在于，方法包括以下步骤：(1)工件组配步骤将火箭发动机壳体装夹于上述组焊工作台上，旋转所述主轴装夹箱的主轴至不同圆周位置，分别沿发动机壳体母线方向装配各列待焊零件，装配完毕后回转所述主轴装夹箱的主轴，使其中一列待焊零件刚好处于主轴圆周方向最高点，所述气缸压紧机构与零件装夹工装配合使用压紧该列待焊零件；(2)定位点焊步骤对每一个零件采用两支焊枪同时对零件与发动机壳体接缝处设定位置进行点焊，以固定零件的相对位置；(3)深熔焊步骤通过所述焊接控制器可设定采用两支焊枪同时或者先后交错对同一零件与发动机壳体相接触的两侧接缝进行单道深熔焊，以实现可靠的连接成型；在所述深熔焊步骤中，对每一个零件进行深熔焊时，所述焊接控制器控制的焊接电流经历三个不同重要阶段：起弧电流上升阶段：每一个零件深熔焊起点处均采用电流快速递增设置；在起弧电流上升阶段，电流增速控制为50A/s；电流平直阶段：以发动机壳体壁厚为1.5mm为参考值，低于该值时采用脉冲电流，高于该值时采用连续电流；收弧电流下降阶段：为保证收弧区焊缝质量，该区电流递减速度控制小于15A/s。