【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及曲面焊接，具体涉及一种不锈钢精密半曲面包封的焊接方法。
技术介绍
1、不锈钢包覆特种材料包封体制备的构件常用于航天、船舶等特定领域。不锈钢包封板紧密贴合特种材料制备的凹曲面构件，实现了构件的耐腐蚀性能和尺寸精度可装配性。针对半曲面形状包封体，焊接不锈钢包封板时，凹面热变形鼓起，导致包封体与不锈钢包封板间隙过大，尺寸超差是制备该构件需要解决的技术难题。
2、现有技术中，常通过设置夹持工装来稳定焊接过程，例如中国专利cn106425220a中公开了一种大型曲面薄板焊接防变形装置及方法，该装置中设置有内夹持部件和外夹持部件，内夹持部件和外夹持部件分别设立于曲面薄板弧面内外侧，内、外夹持部件上对称设有若干与曲面薄板曲率相同的外弧板和内弧板，可用于处理大型曲面薄板焊接易变形的问题，但是当夹持件的曲率与薄板相同时，其加持压力较为均匀，无法进一步缩小包封体与不锈钢包封板之间的间隙；中国专利cn114571022a中公开了一种平面微带板与曲面金属载体的共形焊接方法，该专利技术通过下述技术方案现实：制备预成形工装和三段式弹性压持工装，结构较为复杂，装置具有特定的应用对象，且同样不能进一步缩小包封体与不锈钢包封板之间的间隙。
3、因此，目前需要提供一种可解决半曲面不锈钢包封焊接过程中易变形，导致包封板与包封体贴合度差的简单易行的焊接方法。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中半曲面不锈钢包封焊接过程中易变形，包封板与包封体贴合度差的问题，本专利技术提出了一种不锈钢
2、该方法将不锈钢包封板密封包覆在半曲面密封体上，包括以下步骤：
3、步骤1：根据半曲面密封体的半曲面形状，制作不锈钢包封板，所述不锈钢包封板包括一个不锈钢凹曲面、一个不锈钢背曲面和两个不锈钢端面，所述不锈钢凹曲面包括一个凹面和两个侧直面，所述不锈钢凹曲面的弧度为r1,不锈钢背曲面的弧度为r2；所述不锈钢包封板的所有边缘均留有焊接坡口；不同不锈钢包封板间相邻的焊接坡口形成焊缝，所述焊缝包括侧焊缝、端面侧焊缝、端面背焊缝和端面凹焊缝；
4、步骤2：根据不锈钢包封板制作半曲面焊接固定肋条工装，所述半曲面焊接固定肋条工装包括凹面固定肋条、背面固定肋条和直缝固定肋条，所述凹面固定肋条的弧度r3大于r1，背面固定肋条的弧度r4小于r2；
5、步骤3：将所述不锈钢包封板密封包覆所述半曲面密封体，所述不锈钢包封板与所述半曲面密封体之间任意点间隙不大于α0，α0＝0.05mm。
6、步骤4：将所述半曲面焊接固定肋条工装紧贴不锈钢包封板，并通过外置的夹持装置夹紧半曲面焊接固定肋条工装，确保半曲面密封体与不锈钢包封板之间任意点间隙小于α，且α小于α0；
7、步骤5：焊接顺序为先焊接侧焊缝，再焊接端面侧焊缝，然后焊接端面背焊缝，最后焊接端面凹焊缝，焊接完成后，所述不锈钢包封板与半曲面密封体任意位置间隙不大于0.05mm，漏气率不大于5x10-10pa m3/s。
8、进一步地，步骤1中，所述不锈钢包封板厚度为2mm，所述焊接坡口尺寸为2mmx2mm，所述不锈钢包封板的折弯精度±0.05mm，折弯角圆弧为r＝4mm。
9、进一步地，步骤2中，所述r3对应弧长较r1大5-10mm，所述r4对应弧长较r2小5-10mm。
10、进一步地，步骤4中，所述焊缝与半曲面焊接固定肋条工装的距离保持在3-5mm范围内。
11、进一步地，步骤5中，所述侧焊缝和端面侧焊缝采用先对称点焊，再对称间隔焊接的焊接方法，端面背焊缝和端面凹焊缝采用对称间隔焊接的焊接方法，所述间隔焊接为先焊接一定长度焊缝，间隔相同距离的间隙再焊接相同长度焊缝，冷却后再对称焊接剩余位置焊缝。
12、本专利技术的有益效果为：
13、(1)首先通过不锈钢包封板形状的设计将焊缝设置于侧面和端部，焊缝远离曲面凹面，减少焊接过程中焊接余热向包封板半曲面凹面传导，从而减小不锈钢凹面包封板焊接鼓起变形，确保贴合度精度；
14、(2)其次设计半曲面焊接固定肋条工装，确保能够将包封板与密封体紧密贴合固定，为焊接步骤做准备，且凹面和背面的弧度与不锈钢包封板具有一定的弧度差异，从而可以更紧实地压于不锈钢包封板上，控制其与半曲面密封体的间隙更小；同时控制半曲面焊接固定肋条工装与焊缝的相对位置，使得半曲面焊接固定肋条工装始终位于焊缝的热影响区，将热影响区余热有效导出，减少焊接变形，确保贴合精度；
15、(3)最后，通过先焊接侧焊缝，再焊接端面背焊缝，最后焊接端面凹焊缝，调控焊缝热影响区的顺序，从而利用了热收缩变形的拉应力。通过焊接侧焊缝1，背曲面b收缩变形受到拉应力，与包封体贴合度提高。通过焊接端面侧焊缝2固定端面盖板，同理先焊接端面背焊缝3利用收缩变形产生拉应力，与包封体贴合度提高。
16、本专利技术的方法简单，制备的半曲面焊接固定肋条工装结构简单易得，通过设计包封板形状、焊缝位置、焊接固定肋条工装、焊接顺序及方式，实现有效控制焊接热影响区热量，达到控制焊接变形的目的，确保在满足包覆气密性基础上包封焊接后包封贴合度精度也满足尺寸精度装配要求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种不锈钢精密半曲面包封的焊接方法，将不锈钢包封板密封包覆在半曲面密封体上，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢精密半曲面包封的焊接方法，其特征在于，步骤1中，所述不锈钢包封板厚度为2mm，所述焊接坡口尺寸为2mmx2mm，所述不锈钢包封板的折弯精度±0.05mm，折弯角圆弧R＝4mm。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢精密半曲面包封的焊接方法，其特征在于，步骤2中，所述R3对应弧长较R1大5-10mm，所述R4对应弧长较R2小5-10mm。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢精密半曲面包封的焊接方法，其特征在于，步骤4中，所述焊缝与半曲面焊接固定肋条工装的距离保持在3-5mm范围内。
5.根据权利要求1所述的一种不锈钢精密半曲面包封的焊接方法，其特征在于，步骤5中，所述侧焊缝(1)和端面侧焊缝(2)采用先对称点焊，再对称间隔焊接的焊接方法，端面背焊缝(3)和端面凹焊缝(4)采用对称间隔焊接的焊接方法，所述间隔焊接为先焊接一定长度焊缝，间隔相同距离的间隙再焊接相同长度焊缝，冷却后再对称焊接剩余位置焊缝
...【技术特征摘要】
1.一种不锈钢精密半曲面包封的焊接方法，将不锈钢包封板密封包覆在半曲面密封体上，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢精密半曲面包封的焊接方法，其特征在于，步骤1中，所述不锈钢包封板厚度为2mm，所述焊接坡口尺寸为2mmx2mm，所述不锈钢包封板的折弯精度±0.05mm，折弯角圆弧r＝4mm。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢精密半曲面包封的焊接方法，其特征在于，步骤2中，所述r3对应弧长较r1大5-10mm，所述r4对应弧长较r2小5-10m...
【专利技术属性】
技术研发人员：柴国强，韩京文，胡京生，吕松，
申请(专利权)人：有研工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。