一种变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复方法技术

本发明专利技术公开了一种变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复方法，属于精密成形技术领域，解决了现有技术变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷多数不宜采用传统的退火方法进行应力消除、缺陷部位焊补修复过程中容易产生原有缺陷放大和更大的次生缺陷的问题。该缺陷修复方法包括如下步骤：将变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷抠除；对变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷部位的周围进行预热；对变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷部位进行焊补；对焊补部位及周围进行焊补后保温，冷却至室温；完成变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复。该变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复方法可用于变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复。体发射筒焊缝的缺陷修复。体发射筒焊缝的缺陷修复。

【技术实现步骤摘要】
一种变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复方法


[0001]本专利技术属于精密成形
，具体涉及一种变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复方法。

技术介绍

[0002]以5A06等铝合金材料为代表的变形铝合金，由于其良好的塑性、优异的成形及焊接性能，在航天弹体承力框、筒体、箱体等结构上得到广泛应用，但是由于焊接厚度偏厚、焊接拘束力大、焊接工艺选用不当、焊后应力释放不充分等，容易导致变形铝合金、大厚度及大尺寸部件焊接后容易出现气孔、裂纹、夹杂、未熔合、未焊透等缺陷。
[0003]目前，修复变形铝合金、大厚度及大尺寸部件上气孔、裂纹、夹杂、未熔合、未焊透等缺陷，通常采用焊补方法，由于焊补存在热输入，导致焊补部位残余应力分布不均、容易出现新的次生缺陷。因此，针对变形铝合金、大厚度及大尺寸部件缺陷焊补修复部位必须及时进行应力消除，但是变形铝合金、大厚度及大尺寸部件尺寸很多超过退火炉尺寸、部件表面局部甚至整体已经完成涂覆等局限因素，导致变形铝合金、大厚度及大尺寸部件缺陷焊补修复后很多不宜采用传统的退火方法进行应力消除。

技术实现思路

[0004]鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复方法，解决了现有技术变形铝合金弹体发射筒焊缝缺陷焊补修复后多数不宜采用传统的退火方法进行应力消除、缺陷部位焊补修复过程中容易产生原有缺陷放大和更大的次生缺陷的问题。
[0005]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术提供了一种变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1：将变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷部位的缺陷抠除；
[0008]步骤2：对变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷部位的周围进行预热；
[0009]步骤3：对变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷部位进行焊补；
[0010]步骤4：对焊补部位及周围进行焊补后保温，冷却至室温；
[0011]步骤5：完成变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复。
[0012]进一步地，该弹体发射筒所用的变形铝合金的化学成分按质量百分比计算包括：Si≤0.40、Cu≤0.10、Mg 5.8～6.8、Zn≤0.20、Mn 0.50～0.8、Ti 0.02～0.10、Be 0.0001～0.005和Fe 0.000～0.400，余量为Al。
[0013]进一步地，变形铝合金弹体发射筒的形状为立方体或圆柱体，对于立方体的变形铝合金弹体发射筒来说，其长度为9～10m，边长为0.6～1m，所采用的板材厚度为10～20mm；对于圆柱体的变形铝合金弹体发射筒来说，其长度为6～7m，直径为0.5～0.8m，筒体壁厚为8～18mm。
[0014]进一步地，上述步骤4中，在焊补后保温过程中，对焊补部位的周围进行锤击校形。
[0015]进一步地，上述步骤4和步骤5之间还包括如下步骤：
[0016]对焊补部位及周围进行无损探伤检测(例如，X射线检测、荧光检测等)；
[0017]如果无缺陷，则进行步骤5；
[0018]如有缺陷，则重复步骤2至步骤4。
[0019]进一步地，上述步骤4和步骤5之间还包括如下步骤：
[0020]采用打磨工具清理打磨焊补部位，去除表面氧化物及其他多余物。
[0021]进一步地，上述步骤4和步骤5之间还包括如下步骤：
[0022]对冷却至室温的变形铝合金弹体发射筒进行耐压试验和气密试验。
[0023]进一步地，上述步骤2包括如下步骤：
[0024]步骤21：对变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷部位的周围进行一次预热升温和一次预热保温；
[0025]步骤22：对一次预热保温后的变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷部位的周围进行二次预热升温和二次预热保温，完成对变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷部位的周围的预热。
[0026]进一步地，一次预热升温的升温速度小于二次预热升温的升温速度，一次预热保温时间大于二次预热保温时间。
[0027]进一步地，预热范围需要覆盖缺陷部位的整体，且预热面积大于缺陷部位的面积。
[0028]进一步地，预热范围的边缘与缺陷部位边缘的距离为20～35mm(例如，20mm、25mm、30mm或35mm)。
[0029]进一步地，预热温度为200℃～250℃(例如，200℃、215℃、220℃、230℃或250℃)，预热时间为30min～60min(例如，30min、45min、52min或60min)。
[0030]进一步地，焊补后保温范围需要覆盖缺陷部位的整体，且焊补后保温面积大于缺陷部位的面积和预热面积。
[0031]进一步地，上述焊补后保温范围的边缘与缺陷部位边缘的距离为36～50mm(例如，38mm、40mm、45mm或50mm)。
[0032]进一步地，焊补后保温温度为200℃～250℃(例如，200℃、215℃、220℃、230℃或250℃)，焊补后保温时间为30min～60min(例如，30min、45min、52min或60min)。
[0033]进一步地，上述步骤3包括如下步骤：
[0034]步骤31：根据变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷的深度和尺寸，采用一次或多次焊补，对变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷部位进行打底焊补；
[0035]步骤32：对打底补焊部位及周围进行打底后保温，打底后保温温度为200℃～250℃(例如，200℃、215℃、220℃、230℃或250℃)，打底后保温时间为30min～60min(例如，30min、45min、52min或60min)；
[0036]步骤33：将打底焊补部位的断面和侧面进行打磨，去除焊接所产生的氧化物，直至已经完成打底焊补部位的断面及侧面露出金属光泽；
[0037]步骤34：对打底补焊部位进行盖面焊补，完成对变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷部位的焊补。
[0038]进一步地，在打底后保温过程中，对打底焊补部位及周围进行锤击校形，从而进一步促进打底焊补部位的应力释放。
[0039]进一步地，上述步骤32和步骤33之间还包括如下步骤：
[0040]对打磨后的打底焊补部位进行无损探伤检测(例如，X射线检测、荧光检测等)，确保打底焊补部位无缺陷；
[0041]如果无缺陷，则进行步骤33；
[0042]如有缺陷，则重复步骤31至步骤32。
[0043]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0044]a)本专利技术提供的变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复方法，主要针对变形铝合金弹体发射筒焊缝，在对变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷焊补之前和之后通过采取合理的预热和焊补后保温，能够有效减少变形铝合金弹体发射筒焊缝修复部位产生的热应力和焊补后残余的应力，修复后的变形铝合金弹体发射筒满足耐压试验和气密试验要求，从而能够避免变形铝合金弹体发射筒的报废风险，节约弹体的研制生产周期。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷抠除；步骤2：对变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷部位的周围进行预热；步骤3：对变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷部位进行焊补；步骤4：对焊补部位及周围进行焊补后保温，冷却至室温；步骤5：完成变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复。2.根据权利要求1所述的变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复方法，其特征在于，所述弹体发射筒所用的变形铝合金的化学成分按质量百分比计算包括：Si≤0.40、Cu≤0.10、Mg 5.8～6.8、Zn≤0.20、Mn 0.50～0.8、Ti 0.02～0.10、Be 0.0001～0.005和Fe 0.000～0.400，余量为Al。3.根据权利要求1所述的变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复方法，其特征在于，所述变形铝合金弹体发射筒的形状为立方体；所述变形铝合金弹体发射筒的长度为9～10m，边长为0.6～1m，所采用的板材厚度为10～20mm。4.根据权利要求3所述的变形铝合金弹体发射筒焊缝的缺陷修复方法，其特征在于，所述变形铝合金弹体发射筒的形状为圆柱体；所述变形铝合金弹体发射筒的长度为6～7m，直径为0.5～0.8m，筒体壁厚为8～18mm。...

【专利技术属性】
技术研发人员：师利民，兰晓宸，李鹤鹏，马向宇，解西安，郭成龙，
申请(专利权)人：北京星航机电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：