专利名称：钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊接工装，特别是一种钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装。
背景技术：
钛合金环形气瓶是导弹冷喷系统中的重要部件，是用来贮存压缩空气的贮能元 件，工作压力高。其内胆结构如图1、图2所示、是由两个冲压成型的圆环形半圆管1、2焊接 而成，其中包括外环缝3和内环缝4，所述气瓶内胆上还焊接有进气管5和出气管6。钛合金 的焊接难点在于热影响区晶粒长大和熔融金属中溶入氢、氧、氮形成钛化物造成焊缝脆化， 因此焊后热处理和焊接过程对熔池的保护是保证焊接质量的必要措施。由于两个环形金属 半圆管的内内环缝焊接所形成的圆环形金属管是封闭的环形管，一般焊接直管所用的从管 口的一端伸入管内的焊缝背面保护垫块，在圆环形管中无法使用，因此如何提供一种在焊 接过程中对焊缝背面实施保护成为焊接环形气瓶内胆的关键。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的上述不足，而提供一种钛合 金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，以解决焊缝背面保护。本实用新型所提供的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装是由如下技术方案来 实现的。一种钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，所述钛合金环形气瓶内胆上设有进、 出气管，所述焊接工装包括设有滚轮的滚轮座及内环焊缝随动垫块，其中所述内环焊缝随 动垫块的截面轮廓为对角线小于所述进、出气管内径的矩形，其长度小于钛合金环形气瓶 内胆截面圆管内径，所述内环焊缝随动垫块由所述进、出气管置入所述钛合金环形气瓶内 胆，所述内环焊缝随动垫块通过一保持位于焊枪下方的与焊枪同步移动的同步移动装置滑 设于所述内环缝的背面。除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容。所述的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，其中所述内环焊缝随动垫块的上表 面为与内胆内环缝内壁面一致的弧面，所述弧面上设有焊缝成型槽，所述焊缝成型槽内设 有多个氩气喷孔，所述内环焊缝随动垫块的一侧设有氩气接管，所述氩气接管与所述多个 氩气喷孔连通，并以软管连接氩气源。所述的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，其中所述内环焊缝随动垫块内设有 稳流室，所述稳流室内设有稳流隔板，并通过所述稳流隔板连通所述氩气喷孔，所述氩气接 管连通所述稳流室。所述的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，其中所述同步移动装置是重轮座， 所述重轮座为一矩形重金属块，所述矩形重金属块的两端分别设有一对滚轮，所述重轮座 的中心位置设有一垂直立柱，所述内环焊缝随动垫块下表面的中心位置螺设一套管，所述内环焊缝随动垫块中心的套管滑套于所述重轮座中心的垂直立柱上，一压簧套设于所述套 管上，顶压于所述内环焊缝随动垫块与所述重轮座之间。所述的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，其中所述与焊枪同步移动的装置是 一固定于固定装置上的蹄形电磁铁，所述蹄形电磁铁的两磁极沿焊缝滑设于熔池的前后两 侧，所述内环焊缝随动垫块的上表面为铁磁性材料。所述的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，其中所述固定装置是所述滚轮座或 焊机的机架。本实用新型的优点在于本实用新型的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，在焊接过程中，利用滚轮座 上的滚轮驱动钛合金环形气瓶内胆转动，设于内胆中的内环焊缝随动垫块在焊接过程中， 通过与焊枪同步移动的装置始终保持与焊枪位置一致，从而实现对焊缝的背面保护，使外 环焊缝成型美观，强度符合设计要求，无气管等焊接缺陷，具有优良的耐高压性能。为对本实用新型的加工方法及其功效有进一步了解，兹列举具体实施例并结合附 图详细说明如下。
图1是本实用新型的所加工的钛合金环形气瓶内胆的结构图。图2是图1的俯视图。图3是钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装结构示意图。图4是图3的侧视图。图5是钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装中的内环焊缝随动垫块的结构图。图6是钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装的另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图3、图4所示，本实用新型所提供的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，用 于焊接钛合金环形气瓶内胆的内环缝4，在焊接内环缝4时所述钛合金气瓶内胆的外环缝3 及进、出气管5、6已焊好。所述内环缝焊接工装包括设有滚轮11的滚轮座12及内环焊缝 随动垫块20，其中所述内环焊缝随动垫块20的截面轮廓为对角线小于所述进、出气管内径 的矩形，其长度小于钛合金环形气瓶内胆截面圆管内径，所述内环焊缝随动垫块20由所述 进或出气管5、6置入所述钛合金环形气瓶内胆，所述内环焊缝随动垫块20通过一保持位于 焊枪下方的与焊枪同步移动的同步移动装置滑设于所述内环缝的背面。在焊接时，将所述已成一体的两个圆环形半圆管1、2钛合金环形气瓶内胆垂直放 置与所述滚轮座12的滚轮11上，驱动滚轮11即带动两个圆环形半圆管1、2旋转，焊接设 备的焊枪垂直位于内环缝的上面，焊接过程中焊枪51不动，工件旋转，使熔池随焊枪相对 工件焊缝移动。所述内环焊缝随动垫块20通过所述位于焊枪下面的与焊枪同步移动的同 步移动装置，与焊枪保持相对不动，而滑设于所述内环缝4的背面。如图5所示，所述内环焊缝随动垫块20的上表面为与内胆内环缝内壁面一致的弧 面21，所述弧面21上设有焊缝成型槽22，所述焊缝成型槽内设有多个氩气喷孔23，所述内 环焊缝随动垫块20的一侧设有氩气接管24，所述氩气接管24与所述多个氩气喷孔23连通，并以软管28连接氩气源。工作时氩气由氩气接管24进入所述内环焊缝随动垫块20，并 由多个氩气喷孔23喷出进入焊缝成型槽22，使焊缝背面处于氩气保护中。所述内环焊缝随动垫块20内进一步设有稳流室25，所述稳流室25内设有稳流隔 板26通过所述稳流隔板26连通所述氩气喷孔23，进一步连通所述焊缝成型槽22，所述氩 气接管24连通所述稳流室25。通过稳流室25及稳流隔板26的设置，使氩气以稳定的层流 由焊缝成型槽流向焊缝，更有效的保护焊缝不被氧化。结合图3、图4，所述同步移动装置是重轮座31，所述重轮座31为一矩形重金属块， 所述矩形重金属块的两端分别设有一对滚轮32，所述重轮座的中心位置设有一垂直立柱 33，所述内环焊缝随动垫块20下表面的中心位置螺设一套管34，所述内环焊缝随动垫块中 心的套管34滑套于所述重金属块中心的垂直立柱33上，一压簧套35设于所述套管外，顶 压于所述内环焊缝随动垫块20与所述重轮座31之间。焊接时，将被焊内胆垂直置放，将所述具有重轮座31的内环焊缝随动垫块20由进 或出气管置入环形内胆内，旋转内胆，则所述弹性设于重轮座31上的内环焊缝随动垫块在 重力和环形内胆圆管的作用下，将保持位于内胆的最低位置，且正对焊枪，并通过弹簧使内 环焊缝随动垫块轻贴内环缝的熔池内表面，通入氩气，进行自动焊接，焊后取出内环焊缝随 动垫块20及重轮座31。如图6所示，所述同步移动装置另一实施例是一固定于固定装置上的蹄形电磁铁 40，所述蹄形电磁铁40的两磁极沿焊缝滑设于熔池的前后两侧，所述内环焊缝随动垫块20 的上表面为铁磁性材料。所述内环焊缝随动垫块20被所蹄形电磁铁40吸附于所述钛合金 环形气瓶内胆的内环缝4的内，当焊缝移动时，所述内环焊缝随动垫块20将保持与所述蹄 形电磁铁40 —致，相对与所述焊枪51不动。所述固定装置是所述滚轮座12或焊机的机架50。
权利要求钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，所述钛合金环形气瓶内胆上设有进、出气管，所述焊接工装包括设有滚轮的滚轮座及内环焊缝随动垫块，其特征在于所述内环焊缝随动垫块的截面轮廓为对角线小于所述进、出气管内径的矩形，其长度小于钛合金环形气瓶内胆截面圆管内径，所述内环焊缝随动垫块由所述进、出气管置入所述钛合金环形气瓶内胆，所述内环焊缝随动垫块通过一保持位于焊枪下方的与焊枪同步移动的同步移动装置滑设于所述内环缝的背面。
2.根据权利要求1所述的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，其特征在于所述内 环焊缝随动垫块的上表面为与内胆内环缝的内壁面一致的弧面，所述弧面上设有焊缝成型 槽，所述焊缝成型槽内设有多个氩气喷孔，所述内环焊缝随动垫块的一侧设有氩气接管，所 述氩气接管与所述多个氩气喷孔连通，并以软管连接氩气源。
3.根据权利要求2所述的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，其特征在于所述内环 焊缝随动垫块内设有稳流室，所述稳流室内设有稳流隔板，并通过所述稳流隔板连通所述 氩气喷孔，所述氩气接管连通所述稳流室。
4.根据权利要求1所述的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，其特征在于所述同步 移动装置是重轮座，所述重轮座为一矩形重金属块，所述矩形重金属块的两端分别设有一 对滚轮，所述重轮座的中心位置设有一垂直立柱，所述内环焊缝随动垫块下表面的中心位 置螺设一套管，所述内环焊缝随动垫块中心的套管滑套于所述重轮座中心的垂直立柱上， 一压簧套设于所述套管上，顶压于所述内环焊缝随动垫块与所述重轮座之间。
5.根据权利要求1所述的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，其特征在于所述同步 移动装置是一固定于固定装置上的蹄形电磁铁，所述蹄形电磁铁的两磁极沿焊缝滑设于熔 池的前后两侧，所述内环焊缝随动垫块的上表面为铁磁性材料。
6.根据权利要求5所述的钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，其特征在于所述固定 装置是所述滚轮座或焊机的机架。
专利摘要本实用新型涉及一种焊接工装，特别是一种钛合金环形气瓶内胆内环缝焊接工装，包括设有滚轮的滚轮座及内环焊缝随动垫块，其中所述内环焊缝随动垫块的截面轮廓为对角线小于所述进、出气管内径的矩形，其长度小于钛合金环形气瓶内胆截面圆管内径，所述内环焊缝随动垫块由所述进、出气管置入所述钛合金环形气瓶内胆，所述内环焊缝随动垫块通过一与焊枪同步移动且保持位于焊枪下面的装置滑设于所述内环缝的背面。实现对封闭的环形气瓶内胆外焊缝背面保护，提高焊缝质量，成型美观，强度符合设计要求，无气管等焊接缺陷，具有优良的耐高压性能。
文档编号B23K37/00GK201728484SQ20102019689
公开日2011年2月2日 申请日期2010年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者李峰, 李鹏, 王振强, 胡鑫, 黄克忠 申请人:什邡市明日宇航工业股份有限公司