一种防止环形v槽稳定器焊接变形的装置及其使用方法
【专利摘要】本发明涉及一种防止零件焊接变形的装置，具体涉及一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置及其使用方法。本发明的一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，包括支撑压紧结构、移动顶紧结构和通气保护结构；本发明还提供一种利用该装置来防止环形V槽稳定器焊接变形的方法。本发明的目的是提供一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置及其使用方法，在焊接环形V槽稳定器的过程中使用带调节机构的胀胎来控制环形V槽稳定器的焊接变形，解决环形V槽稳定器焊接后变形大无法校正的技术问题，保证环形V槽稳定器的焊接精度，满足航空发动机加力燃烧室扩散器的装配使用要求。
【专利说明】一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置及其使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种防止零件焊接变形的装置，具体涉及一种防止环形V槽稳定器焊 接变形的装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002] 环形V槽稳定器是组成航空发动机加力燃烧室单元的一个较主要的部件，其结构 如图1所示，主体材料为GH536,环形V槽稳定器上需要焊接12个耳座，其装配在加力扩散 器内部，在发动机加力状态，起到加力燃烧室稳定燃烧的作用。环形V槽稳定器原焊接工艺 是直接将耳座焊接在环形V槽稳定器上，再经过校正变形，实际上焊接后校正只能使局部 变形，而焊接部位已经产生的收缩变形仍然存在，装配中一直存在装配尺寸不到位，需要大 量校正工作，强行装配，装配结构精度不能保证，在使用中影响加力燃烧室燃烧效果，存在 变形裂纹等安全隐患。12个耳座的焊缝收缩严重，产生的收缩变形使稳定器外壁主体直径 向内收缩5?6mm，虽然焊接后经过校正，也只是校正部分变形量，最后耳座安装孔的理论 位置实际偏离设计尺寸达到3?4_，造成装配中尺寸不合格的问题。
[0003] 为了解决装配中的技术问题，需要发明一种解决环形V槽稳定器焊接变形的方 法，提高产品质量，满足发动机装配使用要求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置及其使用方法，在 焊接环形V槽稳定器的过程中使用带调节机构的胀胎来控制环形V槽稳定器的焊接变形， 解决环形V槽稳定器焊接后变形大无法校正的技术问题，保证环形V槽稳定器的焊接精度， 满足航空发动机加力燃烧室扩散器的装配使用要求。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] -种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，包括支撑压紧结构、移动顶紧结构和 通气保护结构；所述支撑压紧结构包括底座、立柱、心轴、支撑盘、压盖和压紧螺母，所述心 轴固定设置在所述底座中心上，所述立柱固定设置在所述底座周边，所述支撑盘固定设置 在所述立柱上，所述压盖中心设置圆孔，所述心轴可以穿入所述圆孔中，所述压紧螺母与所 述心轴通过螺纹连接；所述移动顶紧结构包括顶杆和胀胎，所述胀胎由内壁、外壁和底板构 成，所述胀胎外形与环形V槽稳定器的内部形状相吻合，所述胀胎设置在所述支撑盘与所 述压盖之间，所述顶杆与所述支撑盘通过螺纹连接，所述顶杆可以带动所述胀胎上下移动； 所述通气保护结构包括通气管、贮气腔和喷气孔，所述贮气腔为所述内壁、外壁和底板围成 的腔体，所述通气管设置在所述外壁下部，所述喷气孔设置在所述外壁与环形V槽稳定器 接触的位置上。
[0007] 所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，其优选方案为，所述胀胎下部设置 支板，所述顶杆上部设置挡圈，所述顶杆穿入所述支板中，所述挡圈卡在所述支板上。
[0008] 所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，其优选方案为，所述喷气孔设置在 环形V槽稳定器焊接零件的位置上。
[0009] 所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，其优选方案为，所述压盖和压紧螺 母之间设置开口垫环。
[0010] 本发明还提供一种防止环形V槽稳定器焊接变形的方法，所述方法包括如下步 骤：
[0011] 1)利用上述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，将环形V槽稳定器放置所述 胀胎上，使所述喷气孔对准环形V槽稳定器上待焊接的部位；
[0012] 2)将所述压盖穿过所述心轴盖在环形V槽稳定器上，拧紧所述压紧螺母；
[0013] 3)调节所述顶杆，向上移动所述胀胎与环形V槽稳定器贴实；
[0014] 4)在环形V槽稳定器上按设计图纸要求标出焊接零件的位置线；
[0015] 5)向所述通气管通入氩气，氩气进入所述贮气腔，通过所述喷气孔向环形V槽稳 定器喷出氩气；
[0016] 6)通氩气2?5分钟后将零件与环形V槽稳定器进行氩弧焊接；
[0017] 7)焊接完成后继续通氩气2?5分钟至焊接部位冷却；
[0018] 8)再次调节所述顶杆，向下移动所述胀胎，卸下所述压盖，取下环形V槽稳定器。
[0019] 所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的方法，其氩弧焊接工艺参数为：焊丝材料 为HGH536,规格为(p1. 2?1. 6mm，焊枪氩气流量为6?8L/min，所述装置保护氩气流量为 4?6L/min，焊接电流为30?50A，电弧电压为8?12V。
[0020] 本发明的有益效果如下：
[0021] 1、本发明采用可调节顶杆上、下移动整体结构的胀胎，沿圆周全封闭控制外部零 件的焊接变形，在焊接夹具上还是首次应用，解决了环形V槽稳定器焊接后变形大无法校 正的技术问题。
[0022] 2、本发明在焊接零件的过程中胀紧焊接部位，并通过氩气保护焊缝背面，焊接过 程中热状态下强制制止焊接缝收缩变形，而且防止焊接部位氧化，冷却后固化焊接部位尺 寸，取下环形V槽稳定器后尺寸几乎不会产生变化，满足设计要求，解决了环形V槽稳定器 在航空发动机单元体装配中的技术问题。
[0023] 3、本发明选择合理的焊接参数，使零件焊接时焊缝收缩变形被阻止，焊缝冷却后 环形V槽稳定器焊接结构尺寸满足设计要求，避免了焊接后的大量校正工作，解决了环形V 槽稳定器在航空发动机单元体装配结构中的超差问题，消除了发动机使用中的质量隐患。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为带有耳座的环形V槽稳定器的剖视图；
[0025] 图2为防止环形V槽稳定器焊接变形的装置结构示意图；
[0026] 图3为环形V槽稳定器安装到防止环形V槽稳定器焊接变形的装置上的示意图。
【具体实施方式】
[0027] 如图2所示，一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，包括支撑压紧结构、移动 顶紧结构和通气保护结构；所述支撑压紧结构包括底座3、立柱5、心轴4、支撑盘6、压盖7 和压紧螺母8,所述心轴4固定设置在所述底座3中心上，所述立柱5固定设置在所述底座 3周边，所述支撑盘6固定设置在所述立柱5上，所述压盖7中心设置圆孔，所述心轴4可 以穿入所述圆孔中，所述压紧螺母8与所述心轴4通过螺纹连接，所述压盖7和压紧螺母8 之间设置开口垫环9 ;所述移动顶紧结构包括顶杆10和胀胎，所述胀胎由内壁12、外壁11 和底板13构成，所述胀胎外形与环形V槽稳定器的内部形状相吻合，所述胀胎设置在所述 支撑盘6与所述压盖7之间，所述顶杆10与所述支撑盘6通过螺纹连接，所述胀胎下部设 置支板14,所述顶杆10上部设置挡圈15,所述顶杆10穿入所述支板14中，所述挡圈15卡 在所述支板14上，所述顶杆10可以带动所述胀胎上下移动；所述通气保护结构包括通气管 16、贮气腔17和喷气孔18,所述贮气，17为所述内壁12、外壁11和底板13围成的腔体，所 述通气管16设置在所述外壁11下部，所述喷气孔18设置所述喷气孔设置在环形V槽稳定 器1焊接耳座2的位置上。
[0028] 如图3所示，本发明还提供一种防止环形V槽稳定器焊接变形的方法，所述方法包 括如下步骤：
[0029] 1)利用上述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，将环形V槽稳定器1放置所 述胀胎上，使所述喷气孔18对准环形V槽稳定器1上待焊接耳座2的部位；
[0030] 2)将所述压盖7穿过所述心轴4盖在环形V槽稳定器1上，拧紧所述压紧螺母8 ;
[0031] 3)调节所述顶杆10,向上移动所述胀胎与环形V槽稳定器1贴实；
[0032] 4)在环形V槽稳定器1上按设计图纸要求标出焊接耳座的位置线；
[0033] 5)向所述通气管16通入氩气，氩气进入所述贮气腔17,通过所述喷气孔18向环 形V槽稳定器1喷出氦气；
[0034] 6)通氩气3分钟后将耳座2与环形V槽稳定器1进行氩弧焊接；氩弧焊接工艺参 数为：焊丝材料为HGH536,规格为(p1. 6mm，焊枪氩气流量为8L/min，所述装置保护氩气流 量为6L/min，焊接电流为30A，电弧电压为8V;
[0035] 7)焊接完成后继续通氩气3分钟至焊接部位冷却；
[0036] 8)再次调节所述顶杆10,向下移动所述胀胎，卸下所述压盖7,取下环形V槽稳定 器1。
【权利要求】
1. 一种防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，其特征在于，所述装置包括支撑压紧结 构、移动顶紧结构和通气保护结构；所述支撑压紧结构包括底座、立柱、心轴、支撑盘、压盖 和压紧螺母，所述心轴固定设置在所述底座中心上，所述立柱固定设置在所述底座周边，所 述支撑盘固定设置在所述立柱上，所述压盖中心设置圆孔，所述心轴可以穿入所述圆孔中， 所述压紧螺母与所述心轴通过螺纹连接；所述移动顶紧结构包括顶杆和胀胎，所述胀胎由 内壁、外壁和底板构成，所述胀胎外形与环形V槽稳定器的内部形状相吻合，所述胀胎设置 在所述支撑盘与所述压盖之间，所述顶杆与所述支撑盘通过螺纹连接，所述顶杆可以带动 所述胀胎上下移动；所述通气保护结构包括通气管、贮气腔和喷气孔，所述贮气腔为所述内 壁、外壁和底板围成的腔体，所述通气管设置在所述外壁下部，所述喷气孔设置在所述外壁 与环形V槽稳定器接触的位置上。
2. 根据权利要求1所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，其特征在于，所述胀胎 下部设置支板，所述顶杆上部设置挡圈，所述顶杆穿入所述支板中，所述挡圈卡在所述支板 上。
3. 根据权利要求1所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，其特征在于，所述喷气 孔设置在环形V槽稳定器焊接零件的位置上。
4. 根据权利要求1所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，其特征在于，所述压盖 和压紧螺母之间设置开口垫环。
5. -种防止环形V槽稳定器焊接变形的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 1) 利用如权利要求1?4所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的装置，将环形V槽稳 定器放置所述胀胎上，使所述喷气孔对准环形V槽稳定器上待焊接的部位； 2) 将所述压盖穿过所述心轴盖在环形V槽稳定器上，拧紧所述压紧螺母； 3) 调节所述顶杆，向上移动所述胀胎与环形V槽稳定器贴实； 4) 在环形V槽稳定器上按设计图纸要求标出焊接零件的位置线； 5) 向所述通气管通入氩气，氩气进入所述贮气腔，通过所述喷气孔向环形V槽稳定器 喷出氩气； 6) 通氩气2?5分钟后将零件与环形V槽稳定器进行氩弧焊接； 7) 焊接完成后继续通氩气2?5分钟至焊接部位冷却； 8) 再次调节所述顶杆，向下移动所述胀胎，卸下所述压盖，取下环形V槽稳定器。
6. 根据权利要求5所述的防止环形V槽稳定器焊接变形的方法，其特征在于，氩弧焊接 工艺参数为：焊丝材料为邪册36，规格为((：)丨.2~1.6丨11丨11，焊枪氩气流量为6?8171^11，所 述装置保护氩气流量为4?6L/min，焊接电流为30?50A，电弧电压为8?12V。
【文档编号】B23K9/32GK104439634SQ201410624187
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】高献娟, 戚龙升, 赵运航, 黄青松, 杨钊 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司