一种大尺寸薄壁蒙皮端框类组合件焊接变形控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116000485A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202211574724.8(22)申请日2022.12.08(71)申请人北京航星机器制造有限公司地址100013北京市东城区和平里东街1号(72)发明人周子钊任金欣秦中环韩飞胡文浩(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009专利代理师张丽筠(51)Int.Cl.B23K31/00(2006.01)B23K15/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种大尺寸薄壁蒙皮端框类组合件焊接变形控制方法(57)摘要本发明属于机械加工技术领域，涉及一种大尺寸薄壁蒙皮端框类组合件焊接变形控制方法，特别涉及一种针对薄壁蒙皮端框类组合件焊接工装、焊接工艺方法及预反变形控制技术，它适用于焊接大尺寸薄壁蒙皮端框类组合件。所述的组合件为典型壁厚2mm、直径708mm、长度1747mm的5A06铝合金结构件，组合件由2件端框、3件蒙皮组成，下蒙皮为U型结构，组合件共有3条1548mm长的纵焊缝，2条长2714mm的环焊缝，组合件内为空心结构。采用本方法可以实现一次装卡、一次焊接、焊缝质量达到I级焊缝标准，组合件焊后轮廓度达到80％区域±0.5、100％区域±1，实现组合件焊接的设计要求。CN116000485ACN116000485A权利要求书1/1页1.一种焊接工装，其特征在于，所述焊接工装应用于薄壁蒙皮端框类组合件，所述组合件包括前端框、后端框和多个蒙皮，所述前端框和所述后端框设置在所述组合件的两端，所述多个蒙皮依次连接环绕设置，所述多个蒙皮均连接在所述前端框和所述后端框之间，所述前端框和所述多个蒙皮之间具有环焊缝，所述后端框和所述多个蒙皮之间具有环焊缝，相邻两个蒙皮之间具有纵焊缝；所述焊接工装包括：前堵盘、后堵盘、拉杆、抱环和底座，所述前堵盘、所述后堵盘、所述抱环设置在所述底座上，所述抱环位于所述前堵盘和所述后堵盘之间，所述拉杆连接在所述前堵盘、所述后堵盘之间，所述抱环和所述拉杆之间的空间用于约束蒙皮。2.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述拉杆位于所述蒙皮的外侧，所述抱环位于所述蒙皮的内侧。3.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述组合件的长度大于1500mm，所述抱环的数量大于或等于3。4.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述组合件的直径大于600mm，所述拉杆的数量大于或等于3，多个所述拉杆相对于所述组合件的对称面对称均布设置。5.一种焊接变形控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的组合件，所述方法包括：(1)采用如权利要求1至4中任一项所述的焊接工装对进行定位，确保组合件装配精度；(2)对所述组合件进行点固；(3)对所述组合件的2条环焊缝进行电子束焊接；(4)对所述组合件的多个纵焊缝进行电子束焊接。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述组合件包括左蒙皮、右蒙皮和下蒙皮，对所述多个纵焊缝进行电子束焊接具体包括：对所述左蒙皮和所述下蒙皮之间的第一纵焊缝，以及所述右蒙皮和所述下蒙皮之间的第二纵焊缝进行电子束焊接；对所述左蒙皮和所述右蒙皮之间的第三纵焊缝进行电子束焊接。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一纵焊缝的焊接电流大于所述第三纵焊缝的焊接电流。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)中首先采用电子束焊对所有环焊缝及纵焊缝进行点固，点固焊长度(30‑50)mm，间距(80‑100)mm，焊接电流25～35mA、焊接电压45～55kV。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述环焊缝焊接的焊接电流为35～45mA、焊接电压为55～65kV。10.根据权利要求5所述的焊接工装，其特征在于，所述纵焊缝的焊接电流为65～75mA、焊接电压为45～55kV。11.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对焊接过程进行仿真模拟，确定变形较大的区域及焊接参数。2CN116000485A说明书1/4页一种大尺寸薄壁蒙皮端框类组合件焊接变形控制方法技术领域[0001]本申请涉及机械加工的技术领域，特别是一种大尺寸薄壁蒙皮端框类组合件焊接变形控制方法。背景技术[0002]大尺寸薄壁蒙皮端框类组合件为典型壁厚2mm、直径708mm、长度1747mm的5A06铝合金结构件，组合件由2件端框、3件蒙皮组成，下蒙皮为U型结构。组合件共有3条1548mm长的纵焊缝，2条长2714mm的环焊缝，组合件内为空心结构。该类组合件在焊接时容易发生焊缝变形，难以达到相对较高的焊缝标准。发明内容[0003]本申请提供一种大尺寸薄壁蒙皮端框类组合件焊接变形控制方法，采用本方法可以实现一次装卡、一次焊接、焊缝质量达到I级焊缝标准