平面扇形封闭焊缝的焊接方法、终端设备及储存介质技术

本发明专利技术提供了一种平面扇形封闭焊缝的焊接方法、终端设备及储存介质，其中，焊接方法包括将所述平面扇形封闭焊缝轨迹划分为引束流段、焊接段、搭接段、以及收束流段；其中，引束流段与搭接段布置在短弧段上，收束流段布置在长弧段上，收束流段的长度大于平面扇形封闭焊缝轨迹的长度的一半；沿平面扇形封闭焊缝轨迹进行断续定位点焊和封面定位焊，并进行示教编程；焊枪沿平面扇形封闭焊缝轨迹进行焊接；其中，在引束流段：焊接电流以由0逐渐增大至I

【技术实现步骤摘要】
平面扇形封闭焊缝的焊接方法、终端设备及储存介质


[0001]本专利技术涉及焊接
，更具体地说，涉及一种平面扇形封闭焊缝的焊接方法、终端设备及储存介质。

技术介绍

[0002]随着航空领域大型飞机对轻质、高承载结构制造的迫切需求，高强度钢承力零件被设计为空腔结构，既实现了结构减重，又提高了结构的刚性及强度。为便于内腔的加工制造，在结构表面设计了盖板，通过焊接将盖板与基体连接为整体。
[0003]由于航空结构较为复杂，盖板也具有呈非规则的形状特征，典型的飞机高强度钢承力结构的盖板被设计成扇形，采用真空电子束焊接方法实现扇形盖板连接。沿盖板周向焊接，焊缝为封闭焊缝，易出现气孔、焊偏等焊接缺陷；中等厚度的扇形封闭焊缝的工艺控制难度更大，还易出现焊接位置未焊透、未焊满、熔穿沟槽等问题。
[0004]本专利技术提出一种飞机用高强钢结构平面扇形封闭焊缝的焊接方法，提高焊接工艺稳定性，提高整条焊缝的熔透性，改善焊接质量。
[0005]对于航空中等厚度高强度钢平面扇形封闭焊缝，通常采用真空电子束焊接方法，所面临的主要问题及难点如下：1、在焊接起始阶段，电子束焊接的引束流区焊缝易出现未焊透缺陷；2、在焊接闭合阶段，焊接束流的搭接重叠区焊缝易出现焊接熔穿沟槽、塌陷等缺陷；3、焊接轨迹位置沿扇形曲线连续变化，焊接局部位置易出现较大的凹陷、咬边等问题；4、圆角位置半径小，焊接速度快，圆角焊接位置易产生气孔、焊偏等缺陷。
[0006]对于这种复杂轨迹焊缝，现有的焊接工艺的裕度小，工艺稳定性差，通过现有的焊接工艺成形的焊缝质量较低。

技术实现思路

[0007]（一）要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是现有的平面扇形封闭焊缝的焊接工艺的裕度小，工艺稳定性差，通过现有的焊接工艺成形的焊缝质量较低。
[0008]（二）技术方案为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：第一方面，本专利技术提供一种平面扇形封闭焊缝的焊接方法，平面扇形封闭焊缝轨迹包括长弧段、第一弦向段、短弧段和第二弦向段，相邻两段之间通过圆角轨迹段连接，所述焊接方法包括以下步骤：步骤一、将所述平面扇形封闭焊缝轨迹划分为：引束流段、与所述引束流段相连接且环绕一周的焊接段、与所述焊接段相连接且与所述引束流段相搭接的搭接段、以及与所
述搭接段相连接的收束流段；其中，所述引束流段和所述搭接段均与所述圆角轨迹段错开设置，所述引束流段与所述搭接段布置在短弧段上，所述收束流段布置在所述长弧段上，所述收束流段的长度大于所述平面扇形封闭焊缝轨迹的长度的一半；步骤二、沿所述平面扇形封闭焊缝轨迹进行断续定位点焊，形成多个定位焊点；步骤三、将位于所述圆角轨迹段内的定位焊点作为示教编程点位，以所述示教编程点位作为参照点，将所述平面扇形封闭焊缝轨迹示教编程至焊枪内；步骤四、沿所述平面扇形封闭焊缝轨迹进行封面定位焊，形成定位焊缝；步骤五、封面定位焊完成后，焊枪依次沿所述引束流段、所述焊接段、所述搭接段和所述收束流段的顺序进行焊接，焊接形成平面扇形封闭焊缝；其中，在所述引束流段：焊接电流以由0逐渐增大至I
b
；在所述焊接段：焊接电流为I
b
；在所述搭接段：焊接电流为I
b
+（2～5）mA；在所述收束流段：焊接电流以由I
b
逐渐减小至0。
[0009]优选地，所述收束流段的两端点分别为起始点和终止点，收束流焊接由起始点处开始，至终止点处结束，所述起始点设于所述短弧段上，所述终止点设于所述长弧段上，在所述收束流段覆盖所述长弧段的区域内，聚焦电流向表面焦点方向调节5～10mA。
[0010]优选地，所述引束流段以所述短弧段的中点为焊接起点，所述引束流段与所述搭接段的长度之和为第一距离，所述长弧段的中点至所述终止点之间的长度为第二距离，所述第一距离等于第二距离。
[0011]优选地，在所述断续定位点焊过程中：相邻两定位焊点之间的间距为15～30mm，定位焊点的熔深为1/4δ～1/3δ，其中，δ为焊接板材的厚度。
[0012]优选地，在所述封面定位焊过程中，定位焊缝的熔深为1/3δ～1/2δ，其中，δ为焊接板材的厚度。
[0013]优选地，焊接所述平面扇形封闭焊缝轨迹的过程中，焊接速度为5～10mm/s。
[0014]优选地，所述平面扇形封闭焊缝的焊接方法还包括：步骤六、使用X射线对所述平面扇形封闭焊缝进行探伤，评估焊接质量。
[0015]第二方面，本专利技术还提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述技术方案中任一种所述的平面扇形封闭焊缝的焊接方法。
[0016]第三方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述技术方案中任一种所述的平面扇形封闭焊缝的焊接方法。
[0017]（三）有益效果本专利技术的上述技术方案至少具有如下优点：1、本专利技术将平面扇形封闭焊缝轨迹划划分为引束流段、焊接段、搭接段及收束流段，各轨迹段之间可以有效衔接和搭接，进而保证焊缝的完全封闭，保证焊接质量。
[0018]2、将引束流段和搭接段与圆角轨迹段错开设置，降低工艺的波动、能够减少焊接缺陷，提高焊接质量。
[0019]3、本专利技术将引束流段与搭接段布置在短弧段上，将收束流段布置在长弧段上，进而实现引束流段和搭接段与收束流段的对称布置，有利于能量均匀输入、应力变形控制，有利于改善焊缝成形，将降低弧坑裂纹、凹陷等缺陷产生几率。
[0020]4、本专利技术在引束流段、焊接段、搭接段及收束流段采用不同的焊接电流进行焊接，而且可以实现焊接电流的平滑过渡，提高整条焊缝的熔透性，延长束流衰减距离，改善焊缝成形质量。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术实施例提供的平面扇形封闭焊缝的结构示意图。
[0023]图2是本专利技术实施例提供的平面扇形封闭焊缝轨迹的结构示意图。
[0024]图3是本专利技术实施例提供的示教编程点位的位置示意图。
[0025]图4是本专利技术实施例提供的断续定位点焊的焊点的结构示意图。
[0026]图5是本专利技术实施例提供的定位焊缝的结构示意图。
[0027]图6是本专利技术实施例提供的平面扇形封闭焊缝的焊接方法的实施原理图。
[0028]图中各附图标记为：10、扇形盖板；20、基体；30、平面扇形封闭焊缝；40、定位焊点；50、定位焊缝；1、平面扇形封闭焊缝轨迹；11、长弧段；12、第一弦向段；13、短弧段；14、第二弦向段；15、圆角轨迹段；151、示教编程点位；16、引束流段；17、焊接段；18、搭接段；19、收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平面扇形封闭焊缝的焊接方法，平面扇形封闭焊缝轨迹包括长弧段、第一弦向段、短弧段和第二弦向段，相邻两段之间通过圆角轨迹段连接，其特征在于，所述焊接方法包括以下步骤：步骤一、将所述平面扇形封闭焊缝轨迹划分为：引束流段、与所述引束流段相连接且环绕一周的焊接段、与所述焊接段相连接且与所述引束流段相搭接的搭接段、以及与所述搭接段相连接的收束流段；其中，所述引束流段和所述搭接段均与所述圆角轨迹段错开设置，所述引束流段与所述搭接段布置在短弧段上，所述收束流段布置在所述长弧段上，所述收束流段的长度大于所述平面扇形封闭焊缝轨迹的长度的一半；步骤二、沿所述平面扇形封闭焊缝轨迹进行断续定位点焊，形成多个定位焊点；步骤三、将位于所述圆角轨迹段内的定位焊点作为示教编程点位，以所述示教编程点位作为参照点，将所述平面扇形封闭焊缝轨迹示教编程至焊枪内；步骤四、焊枪沿所述平面扇形封闭焊缝轨迹进行封面定位焊，形成定位焊缝；步骤五、封面定位焊完成后，焊枪依次沿所述引束流段、所述焊接段、所述搭接段和所述收束流段的顺序进行焊接，焊接形成平面扇形封闭焊缝；其中，在所述引束流段：焊接电流以由0逐渐增大至I
b
；在所述焊接段：焊接电流为I
b
；在所述搭接段：焊接电流为I
b
+（2～5）mA；在所述收束流段：焊接电流以由I
b
逐渐减小至0。2.如权利要求1所述的平面扇形封闭焊缝的焊接方法，其特征在于，所述收束流段的两端点分别为起始点和终止点，收束流焊接由起始点处开始，至终止点处结束，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐振云，付鹏飞，赵桐，徐明，王宇航，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：