專利名稱：鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種焊接工裝，特別是一種鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝。
背景技術(shù)：
鈦合金環(huán)形氣瓶是導彈冷噴系統(tǒng)中的重要部件，是用來貯存壓縮空氣的貯能元 件，工作壓力高。其內(nèi)膽結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示、是由兩個沖壓成型的圓環(huán)形半圓管1、2焊接 而成，其中包括外環(huán)縫3和內(nèi)環(huán)縫4，所述氣瓶內(nèi)膽上還焊接有進氣管5和出氣管6。鈦合金 的焊接難點在于熱影響區(qū)晶粒長大和熔融金屬中溶入氫、氧、氮形成鈦化物造成焊縫脆化， 因此焊后熱處理和焊接過程對熔池的保護是保證焊接質(zhì)量的必要措施。由于兩個環(huán)形金屬 半圓管的內(nèi)外環(huán)縫焊接所形成的圓環(huán)形金屬管是封閉的環(huán)形管，一般焊接直管所用的從管 口的一端伸入管內(nèi)的焊縫背面保護墊塊，在圓環(huán)形管中無法使用，因此如何提供一種在焊 接過程中對焊縫背面實施保護成為焊接環(huán)形氣瓶內(nèi)膽的關(guān)鍵。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，而提供一種鈦合 金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，以解決焊縫背面保護。本實用新型所提供的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝是由如下技術(shù)方案來 實現(xiàn)的。一種鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，所述鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽上設(shè)有進、 出氣管，所述焊接工裝包括設(shè)有滾輪的滾輪座及氣體保護墊塊，其中所述氣體保護墊塊的 截面輪廓為對角線小于所述進、出氣管內(nèi)徑的矩形，其長度小于鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽截面 圓管內(nèi)徑，所述氣體保護墊塊由所述進、出氣管置入所述鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽，所述氣體保 護墊塊設(shè)于焊縫焊接位置的背面，并通過一連接裝置與外部的固定裝置固定。除上述必要技術(shù)特征外，在具體實施過程中，還可補充如下技術(shù)內(nèi)容。所述的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，其中所述氣體保護墊塊的上表面為 與內(nèi)膽外環(huán)縫內(nèi)壁面一致的弧面，所述弧面上設(shè)有焊縫成型槽，所述焊縫成型槽內(nèi)設(shè)有多 個氬氣噴孔，所述氣體保護墊塊的一側(cè)設(shè)有氬氣接管，所述氬氣接管與所述多個氬氣噴孔 連通，并以軟管連接氬氣源。所述的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，其中所述氣體保護墊塊內(nèi)進一步設(shè) 有穩(wěn)流室，所述穩(wěn)流室內(nèi)設(shè)有穩(wěn)流隔板通過所述穩(wěn)流隔板連通所述氬氣噴孔，進一步連通 所述焊縫成型槽，所述氬氣接管連通所述穩(wěn)流室。所述的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，其中所述連接裝置是一固定于固定 裝置上的薄鋼板，所述薄鋼板的一端設(shè)有楔面，所述氣體保護墊塊的下表面設(shè)有與焊縫平 行的楔槽，所述薄鋼板的設(shè)有楔面的一端，由所述鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽的外環(huán)縫插入并楔 緊于所述氣體保護墊塊的楔槽內(nèi)。
3[0010]所述的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，其中所述連接裝置是一固定于固定 裝置上的蹄形電磁鐵，所述蹄形電磁鐵的兩磁極沿焊縫滑設(shè)于熔池的前后兩側(cè)，所述氣體 保護墊塊的上表面為鐵磁性材料。所述的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，其中所述固定裝置是所述滾輪座或 焊機的機架。本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，在焊接過程中，利用滾輪座 上的滾輪驅(qū)動鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽轉(zhuǎn)動，設(shè)于內(nèi)膽中的氣體保護墊塊在焊接過程中，通過 連接裝置始終保持與焊槍位置一致，從而實現(xiàn)對焊縫的背面保護，使外環(huán)焊縫成型美觀，強 度符合設(shè)計要求，無氣管等焊接缺陷，具有優(yōu)良的耐高壓性能。為對本實用新型的加工方法及其功效有進一步了解，茲列舉具體實施例并結(jié)合附 圖詳細說明如下。

圖1是本實用新型的所加工的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽的結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的側(cè)視圖。圖5是鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝中的氣體保護墊塊的結(jié)構(gòu)圖。圖6是鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖3、圖4所示，本實用新型所提供的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，用 于焊接鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽的外環(huán)縫3，在焊接外環(huán)縫3時所述鈦合金氣瓶內(nèi)膽的外環(huán)縫4 還未焊接，所述鈦合金氣瓶內(nèi)膽上的進、出氣管5、6已焊好。所述外環(huán)縫焊接工裝包括設(shè)有 滾輪11的滾輪座12及氣體保護墊塊20，其中所述氣體保護墊塊20的截面輪廓為對角線小 于所述進、出氣管內(nèi)徑的矩形，其長度小于鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽截面圓管內(nèi)徑，所述氣體保 護墊塊20由所述進或出氣管5、6置入所述鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽，所述氣體保護墊塊20設(shè) 于焊縫焊接位置的背面，并通過一連接裝置與外部的固定裝置固定。在焊接時，構(gòu)成焊接鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽的兩個沖壓成型的圓環(huán)形半圓管1、2對 合、點固后垂直放置與所述滾輪座12的滾輪11上，驅(qū)動滾輪11即帶動被點固成一體的兩 個圓環(huán)形半圓管1、2旋轉(zhuǎn)，焊接設(shè)備的焊槍垂直位于外環(huán)縫的上面，焊接過程中焊槍51不 動，工件旋轉(zhuǎn)，使熔池隨焊槍相對工件焊縫移動。所述氣體保護墊塊20設(shè)于焊槍的下方，并 通過所述連接裝置與固定裝置固定，所述的固定裝置是指對于運動的工件保持不動的一些 裝置，如所述的滾輪座12或焊機的機架50，使與焊槍一致保持不動。如圖5所示，所述氣體保護墊塊20的上表面為與內(nèi)膽外環(huán)縫內(nèi)壁面一致的弧面 21，所述弧面21上設(shè)有焊縫成型槽22，所述焊縫成型槽內(nèi)設(shè)有多個氬氣噴孔23，所述氣體 保護墊塊20的一側(cè)設(shè)有氬氣接管24，所述氬氣接管24與所述多個氬氣噴孔23連通，并以 軟管28連接氬氣源。工作時氬氣由氬氣接管24進入所述氣體保護墊塊20，并由多個氬氣
4噴孔23噴出進入焊縫成型槽22，使焊縫背面處于氬氣保護中。所述氣體保護墊塊20內(nèi)進一步設(shè)有穩(wěn)流室25，所述穩(wěn)流室25內(nèi)設(shè)有穩(wěn)流隔板26 通過所述穩(wěn)流隔板26連通所述氬氣噴孔23，進一步連通所述焊縫成型槽22，所述氬氣接管 24連通所述穩(wěn)流室25。穩(wěn)流室25及穩(wěn)流隔板26的設(shè)置，使氬氣以穩(wěn)定的層流由焊縫成型 槽流向焊縫，更有效的保護焊縫不被氧化。結(jié)合圖3、圖4，所述連接裝置是一固定于固定裝置上的薄鋼板31，所述薄鋼板31 的一端設(shè)有楔面32，所述氣體保護墊塊20的下表面設(shè)有與焊縫平行的楔槽27，所述薄鋼板 31的設(shè)有楔面32的一端，由所述鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽的外環(huán)縫4插入并楔緊于所述氣體保 護墊塊20的楔槽27內(nèi)。如圖6所示，作為所述連接裝置另一實施例是一固定于固定裝置上的蹄形電磁鐵 40，所述蹄形電磁鐵40的兩磁極沿焊縫滑設(shè)于熔池的前后兩側(cè)，所述氣體保護墊塊20的上 表面為鐵磁性材料。所述氣體保護墊塊20被所蹄形電磁鐵40吸附于所述鈦合金環(huán)形氣瓶 內(nèi)膽的外環(huán)縫4的內(nèi)，當焊縫移動時，所述氣體保護墊塊20將保持與所述蹄形電磁鐵40 — 致，相對與所述焊槍51不動。
權(quán)利要求鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，所述鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽上設(shè)有進、出氣管，所述焊接工裝包括設(shè)有滾輪的滾輪座及氣體保護墊塊，其特征在于所述氣體保護墊塊的截面輪廓為對角線小于所述進、出氣管內(nèi)徑的矩形，其長度小于鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽截面圓管內(nèi)徑，所述氣體保護墊塊由所述進、出氣管置入所述鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽，所述氣體保護墊塊設(shè)于焊縫焊接位置的背面，并通過一連接裝置與外部的固定裝置固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，其特征在于所述氣體 保護墊塊的上表面為與內(nèi)膽外環(huán)縫內(nèi)壁面一致的弧面，所述弧面上設(shè)有焊縫成型槽，所述 焊縫成型槽內(nèi)設(shè)有多個氬氣噴孔，所述氣體保護墊塊的一側(cè)設(shè)有氬氣接管，所述氬氣接管 與所述多個氬氣噴孔連通，并以軟管連接氬氣源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，其特征在于所述氣體 保護墊塊內(nèi)進一步設(shè)有穩(wěn)流室，所述穩(wěn)流室內(nèi)設(shè)有穩(wěn)流隔板通過所述穩(wěn)流隔板連通所述氬 氣噴孔，進一步連通所述焊縫成型槽，所述氬氣接管連通所述穩(wěn)流室。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，其特征在于所述連接 裝置是一固定于固定裝置上的薄鋼板，所述薄鋼板的一端設(shè)有楔面，所述氣體保護墊塊的 下表面設(shè)有與焊縫平行的楔槽，所述薄鋼板的設(shè)有楔面的一端，由所述鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi) 膽的外環(huán)縫插入并楔緊于所述氣體保護墊塊的楔槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，其特征在于所述連接 裝置是一固定于固定裝置上的蹄形電磁鐵，所述蹄形電磁鐵的兩磁極沿焊縫滑設(shè)于熔池的 前后兩側(cè)，所述氣體保護墊塊的上表面為鐵磁性材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，其特征在于所述固定 裝置是所述滾輪座或焊機的機架。
專利摘要本實用新型涉及一種焊接工裝，特別是一種鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外環(huán)縫焊接工裝，包括設(shè)有滾輪的滾輪座及氣體保護墊塊，其特征在于所述氣體保護墊塊的截面輪廓為對角線小于所述進、出氣管內(nèi)徑的矩形，其長度小于鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽截面圓管內(nèi)徑，所述氣體保護墊塊由所述進、出氣管置入所述鈦合金環(huán)形氣瓶內(nèi)膽，所述氣體保護墊塊通過一連接裝置與固定裝置固定。實現(xiàn)對封閉的環(huán)形氣瓶內(nèi)膽外焊縫背面保護，提高焊縫質(zhì)量，成型美觀，強度符合設(shè)計要求，無氣管等焊接缺陷，具有優(yōu)良的耐高壓性能。
文檔編號B23K37/00GK201702523SQ20102019689
公開日2011年1月12日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者李峰, 李鵬, 王振強, 胡鑫, 黃克忠 申請人:什邡市明日宇航工業(yè)股份有限公司