舱体搭接结构的焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种舱体搭接结构的焊接方法，该方法包括：(1)对第一舱体搭接结构的待焊接位置和第二舱体搭接结构的待焊接位置进行定位，确定定位焊接点，采用氩弧焊在定位焊接点进行定位焊接，以便形成一次焊接舱体；(2)采用高能束流焊对一次焊接舱体的接缝的底部进行打底焊接，以便形成二次焊接舱体；(3)采用氩弧焊对二次焊接舱体的接缝进行焊接，以便完成舱体的焊接。由此，消除了焊不透造成的危害，提高了焊缝的实际焊接面积，提高了舱体的焊接质量和舱体的承载能力。量和舱体的承载能力。量和舱体的承载能力。

【技术实现步骤摘要】
舱体搭接结构的焊接方法


[0001]本专利技术属于焊接方法
，具体涉及一种舱体搭接结构的焊接方法。

技术介绍

[0002]现有技术主要采用自动钨极氩弧焊方法焊接圆周接缝焊接舱体零件，参考附图2，但是这种焊接方法会导致舱体零件的搭接结构底部发生焊不透现象3，通过增大自动钨极氩弧焊的焊接热输入量，以至于将薄壁部分烧穿也不能解决搭接结构底部焊不透的问题，而且会使舱体零件的热影响区加宽，从而导致舱体零件的热变形程度增大。焊不透的危害包括：(1)减少了焊缝的有效截面积，使舱体零件的接头强度下降；(2)会导致焊接的应力集中，会严重降低焊缝的疲劳强度；(3)未焊透可能会成为裂纹源，从而造成焊缝破坏。
[0003]造成焊不透现象的原因有三点：(1)自动钨极氩弧焊只能在接缝两侧的坡口处产热，而不能在厚壁搭接的底部产热。采用自动钨极氩弧焊进行焊接时，钨极和零件在高频高压电场的作用下，氩气被击穿形成电弧来熔化金属。电弧是取捷径形成的，零件表面与焊接接缝的坡口距离钨极最近，电弧在此形成，因此零件表面和坡口首先熔化，而底部距离钨极最远，没有电弧生成，因此也无热量产生，只能靠热传导或热辐射升温，表面及坡口熔化的液态金属流到底部，并将底部覆盖；随着焊枪的移动，虽然形成了焊缝，但底部没有熔化，因而产生焊不透现象；(2)由于搭接结构的接缝两侧圆筒的厚度不同，两侧圆筒的热容也不同，薄壁一侧热容小，升温快，以致薄壁侧圆筒熔化烧穿，厚壁搭接的底部也不能熔化，因此会造成熔不透现象；(3)由于搭接结构的接缝两侧圆筒尺寸不可能完全匹配，厚壁侧搭接部分的外圆面与薄壁侧的内圆面在整个圆周上总有一段存在间隙，间隙两侧的区域极易成为焊不透区域。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种舱体搭接结构的焊接方法。由此，消除了焊不透造成的危害，提高了焊缝的实际焊接面积，提高了舱体的焊接质量和舱体的承载能力。
[0005]本专利技术提出了一种舱体搭接结构的焊接方法。在本专利技术的实施例中，所述方法包括：
[0006](1)对第一舱体搭接结构的待焊接位置和第二舱体搭接结构的待焊接位置进行定位，确定定位焊接点，采用氩弧焊在所述定位焊接点进行定位焊接，以便形成一次焊接舱体；
[0007](2)采用高能束流焊对所述一次焊接舱体的接缝的底部进行打底焊接，以便形成二次焊接舱体；
[0008](3)采用氩弧焊对所述二次焊接舱体的接缝进行焊接，以便完成舱体的焊接。
[0009]根据本专利技术实施例的舱体搭接结构的焊接方法，高能束流焊是靠电子或光子轰击待焊接位置的表面，通过动能产生热量进而完成焊接过程，高能束流焊可以直达接缝底部
进行焊接，由此，本申请采用高能束流焊对一次焊接舱体的接缝的底部进行打底焊接，可以有效地完成对一次焊接舱体的接缝底部的焊接；氩弧焊是靠电极和加工件之间在高频高压电场的作用下，氩气被击穿形成电弧来熔化待焊接位置表面的金属，由此，采用氩弧焊对二次焊接舱体的接缝进行焊接，可以完成对舱体的焊接，而且氩弧焊具有自动加丝焊接的功能，从而保证了氩弧焊焊接完成后的舱体表面不会出现凹陷缺陷。由此，消除了焊不透造成的危害，提高了焊缝的实际焊接面积，提高了舱体的焊接质量和舱体的承载能力。
[0010]另外，根据本专利技术上述实施例的方法还可以具有如下附加的技术特征：
[0011]在本专利技术的一些实施例中，在将所述舱体厚圆筒的待焊接位置和所述舱体薄圆筒的待焊接位置进行定位之前，所述方法还包括：
[0012]对所述舱体厚圆筒的待焊接位置和所述舱体薄圆筒的待焊接位置进行清洁处理。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述清洁处理的方式选自砂纸打磨、不锈钢丝刷打磨、不锈钢丝轮打磨、酒精清洗和丙酮清洗中的至少一种。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，基于所述舱体搭接结构的接缝的深度方向，所述打底焊接的焊接深度为20％
‑
40％。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述数目不小于6。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述定位焊接点的相邻点之间的距离相等。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述高能束流焊的激光功率为1000～1500W，所述高能束流焊的焊接速度为0.02～0.04m/s，所述高能束流焊的离焦量为
‑
2～+2mm。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述氩弧焊的焊接电流为80～120A，所述氩弧焊的焊接电压为10～12V，所述氩弧焊的送丝速度为20
‑
40cm/min，所述氩弧焊的焊接速度为18～25cm/min，所述氩弧焊的脉冲时间为0.2～0.3s，所述氩弧焊的焊接间隔时间为0.2～0.3s，所述氩弧焊的基值电流为40
‑
60A。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述第一舱体搭接结构的待焊接位置的材料包括钛合金、合金钢和不锈钢中的至少一种。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，所述第二舱体搭接结构的待焊接位置的材料包括钛合金、合金钢和不锈钢中的至少一种。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，所述高能束流焊包括激光焊和电子束焊中的至少一种。
[0022]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0023]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0024]图1是本专利技术一个实施例的舱体搭接结构的焊接方法的流程图；
[0025]图2是现有技术的采用氩弧焊直接焊接舱体搭接结构后的焊接缺陷图；
[0026]图3是本专利技术一个实施例的采用高能束流焊进行打底焊接的示意图；
[0027]图4是本专利技术一个实施例的采用氩弧焊焊接二次焊接舱体的示意图。
[0028]附图标记：
[0029]1‑
第一舱体搭接结构；2
‑
第二舱体搭接结构；3
‑
焊不透区域；4
‑
高能束流焊；5
‑
电弧；6
‑
接缝；7
‑
氩弧焊。
具体实施方式
[0030]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0031]本专利技术提出了一种舱体搭接结构的焊接方法。根据本专利技术的实施例，参考附图1，上述方法包括：
[0032]S100：采用氩弧焊对第一舱体搭接结构的待焊接位置和第二舱体搭接结构的待焊接位置进行定位焊接，形成一次焊接舱体
[0033]在该步骤中，参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种舱体搭接结构的焊接方法，其特征在于，包括：(1)对第一舱体搭接结构的待焊接位置和第二舱体搭接结构的待焊接位置进行定位，确定定位焊接点，采用氩弧焊在所述定位焊接点进行定位焊接，以便形成一次焊接舱体；(2)采用高能束流焊对所述一次焊接舱体的接缝的底部进行打底焊接，以便形成二次焊接舱体；(3)采用氩弧焊对所述二次焊接舱体的接缝进行焊接，以便完成舱体的焊接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述舱体厚圆筒的待焊接位置和所述舱体薄圆筒的待焊接位置进行定位之前，所述方法还包括：对所述舱体厚圆筒的待焊接位置和所述舱体薄圆筒的待焊接位置进行清洁处理；任选地，所述清洁处理的方式选自砂纸打磨、不锈钢丝刷打磨、不锈钢丝轮打磨、酒精清洗和丙酮清洗中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，基于所述舱体搭接结构的接缝的深度方向，所述打底焊接的焊接深度为20％
‑
40％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述定位焊接点的数目不小于6。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述定位焊接点的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀晓春，姜大鹏，李波，董时鑫，张明，
申请(专利权)人：华钛空天北京技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：