1.一種異形大直徑鈦合金薄壁管組件焊接工裝組,其特征在于,所述的焊接工裝組包括直管焊接工裝、焊接拖罩、焊接輔助工裝、定位焊檢驗工裝和熱處理保型工裝;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異形大直徑鈦合金薄壁管組件焊接工裝組,其特征在于,所述的直管焊接工裝包括底座(5)、銅管a(6)、壓緊框架(7)、壓緊螺栓(9)和壓塊(10);所述的底座(5)包括兩側(cè)的支腳和固定在兩支腳頂部之間的橫梁,橫梁上表面為弧面,弧面中部沿橫梁長度方向設(shè)一排通氣孔,待焊接的直管坯料環(huán)繞在橫梁上,焊道與通氣孔緊密貼合;所述的銅管a(6)與通氣孔相連通,銅管a(6)通過軟管連接氬氣瓶,用于焊接時通氬氣保護(hù);所述的壓緊框架(7)為門型框,共設(shè)結(jié)構(gòu)相同的兩個,兩個壓緊框架(7)沿橫梁長度方向布置在橫梁上方,其兩端可拆卸的固定在橫梁的兩端端面處,且兩個壓緊框架(7)對稱布置在通氣孔的兩側(cè),兩個壓緊框架(7)的頂面沿長度方向穿過有若干個壓緊螺栓(9),并螺紋配合;所述的壓塊(10)為條形,共設(shè)兩個,分別固定連接在兩個壓緊框架(7)上壓緊螺栓(9)的底部,擰轉(zhuǎn)壓緊螺栓(9)調(diào)節(jié)壓塊(10)高度,將待焊接的直管坯料壓緊在橫梁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異形大直徑鈦合金薄壁管組件焊接工裝組,其特征在于,所述的焊接拖罩包括卡箍(11)、罩體(12)、充氬孔(13)和出氣孔(14);所述的罩體(12)為封閉殼體(15),其上表面設(shè)置充氬孔(13),下表面密布若干出氣孔(14),罩體(12)一端固定有卡箍(11),用于固定焊槍,充氬孔(13)通過軟管與氬氣瓶連接,焊接時出氣孔(14)與焊縫緊密貼合,通入氬氣進(jìn)行焊道保護(hù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異形大直徑鈦合金薄壁管組件焊接工裝組,其特征在于,所述的焊接輔助工裝包括殼體(15)、斜楔組件(16)、漲瓣組件(17)、螺桿組件(18)、軸承(19)、堵塞(20)、堵頭(21)、銅管b(22)、壓板(23)、滾花高頭螺釘(24);所述的螺桿組件(18)包括內(nèi)部的螺桿及套在螺桿外的柱狀殼體(15),螺桿為前端制外螺紋的光桿,柱狀殼體(15)后端端部安裝有軸承(19),與螺桿后部過盈配合,柱狀殼體(15)前端端面中心制有螺紋通孔,與螺桿頭部外螺紋配合,轉(zhuǎn)動螺桿后端調(diào)節(jié)螺桿頭部伸出柱狀殼體(15)的長度;所述的殼體(15)為圓柱形,其后端面與螺桿組件(18)中的柱狀殼體(15)前端面固定連接并同軸,殼體(15)后端面中心制通孔,用于螺桿穿過,殼體(15)的側(cè)壁上均勻分布有多個鏤空,用于置入漲瓣組件(17);所述的斜楔組件(16)為圓柱形塊體,其置于殼體(15)內(nèi)且其后端與螺桿前端轉(zhuǎn)動配合,使斜楔組件(16)能夠隨螺桿前后移動且自身不轉(zhuǎn)動,斜楔組件(16)側(cè)壁沿周向制有多個向前端傾斜的斜面,斜面數(shù)量及位置與殼體(15)上的鏤空對應(yīng),每個斜面上均固定連接有t型滑塊,且t型滑塊頂面與斜面平行;所述的漲瓣組件(17)共有結(jié)構(gòu)相同的多個,一一對應(yīng)置于殼體(15)鏤空處,漲瓣組件(17)外表面呈弧形,所有漲瓣組件(17)外表面共同組成圓形外輪廓,漲瓣組件(17)內(nèi)表面均制斜面,斜面處制有沿前后方向布置的t型滑槽,與斜楔組件(16)斜面上的t型滑塊滑動配合,并避免漲瓣組件(17)脫出,漲瓣組件(17)在斜楔組件(16)的推拉作用下使其外徑增大或縮?。凰龅亩氯?20)外徑與直管(1)內(nèi)徑配合,用于封閉一側(cè)管口,其中心制通孔,穿在螺桿組件(18)的柱狀殼體(15)外并滑動配合,堵塞(20)遠(yuǎn)離殼體(15)的一端沿周向設(shè)凸臺,臺肩與管端面貼合,凸臺上沿圓周均布有多個壓板(23),壓板(23)上沿軸向設(shè)置有滾花高頭螺釘(24),擰動滾花高頭螺釘(24),通過壓板(23)將管口壓緊在堵塞(20)上,堵塞(20)端面上制有一通孔,通孔內(nèi)安裝銅管b(22),用于向管內(nèi)通入氬氣;所述的堵頭(21)與堵塞(20)結(jié)構(gòu)基本相同,區(qū)別在于中心處未設(shè)通孔且未設(shè)銅管,堵頭(21)用于封閉另一側(cè)管口,堵頭(21)的凸臺上亦設(shè)壓板(23)和滾花高頭螺釘(24),用于將管口壓緊在堵頭(21)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異形大直徑鈦合金薄壁管組件焊接工裝組,其特征在于,所述的定位焊檢驗工裝包括底板(25)、直管支撐組件(26)、子件定位組件(27)和管口定位組件(28);所述的底板(25)中部固定連接有直管支撐組件(26),其上端面呈弧形,用于水平放置并支撐焊接管組件中的直管(1);所述的管口定位組件(28)共兩個,分別固定連接在底板(25)的兩端,管口定位組件(28)上端為呈圓盤狀的管口定位器,其位置及角度按管組件兩端管口設(shè)置,用于定位管口或?qū)⑼菇宇^(4)定位支撐在管口處;所述的子件定位組件(27)數(shù)量與管組件上子件的數(shù)量對應(yīng),其下端固定安裝在底板(25)上,位置按子件在管組件上的位置確定,上端設(shè)子件定位器,子件定位器端部連接子件,并將子件定位壓緊在管組件外壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異形大直徑鈦合金薄壁管組件焊接工裝組,其特征在于,所述的熱處理保型工裝整體外形按管組件內(nèi)形設(shè)置,熱處理保型工裝為拼裝結(jié)構(gòu),包括直管部分(29)和彎管部分,彎管部分沿軸線切分出中間的板狀組塊(30),兩側(cè)分別沿周向切分為兩塊彎管組塊(31),拼裝后均通過可拆卸螺栓固定。
7.一種異形大直徑鈦合金薄壁管組件焊接方法,基于權(quán)利要求1-6任一所述的焊接工裝組實現(xiàn),其特征在于,所述的焊接方法包括如下步驟:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種異形大直徑鈦合金薄壁管組件焊接方法,其特征在于,所述的步驟2、步驟4、步驟6和步驟8中焊接參數(shù)為:不同厚度的材料組合焊接時按薄板計算,焊接電流強(qiáng)度25~40a,焊絲材料為tc4直徑為1.0mm,鎢極直徑1.5mm,電弧電壓8~13v,焊縫正面氬氣流量為11~15l/min,焊縫背面氬氣流量為4~6l/min,焊接完畢后持續(xù)送氣40秒。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種異形大直徑鈦合金薄壁管組件焊接方法,其特征在于,所述的步驟8中,采用真空熱處理方法,熱處理氣氛為氬氣,熱處理溫度480℃~650℃,保溫時間60min~360min,隨爐冷卻至100℃以下出爐空冷。