一种钛合金环形焊缝焊接保护工装的制作方法

本发明是一种钛合金环形焊缝焊接保护工装，涉及一种焊接保护装置，特别是一种钛合金环形焊缝焊接保护装置。

背景技术：

目前，钛合金材料由于其质轻、比强度高等优良的性能广泛应用于航天产品中。某航天产品结构如钛合金三通结构。其中心为长方体结构，在其中一长面上有两处凸起的孔，在另一面非对称位置上有一处凸起的孔。为了实现三通的功能，需预先在立方体上打孔将三处凸起孔连接，之后再采用焊接的方式将此孔进行封堵。

该三通管中心立方体结构的上端加工有直径为φ4的孔，堵头为相同直径的圆柱结构。堵头将通过焊接的方式焊接在立方体上。

由于钛合金焊接时极易被氧化，焊接过程中若保护不当，会造成焊缝质量变差，影响产品质量。目前还没有用于钛合金焊接保护的有效装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种钛合金环形焊缝焊接保护工装，实现钛合金零件焊接过程中的保护。

一种钛合金环形焊缝焊接保护工装，包括底板4、盖体1和充气接头2，盖体1盖在底板4上，盖体1的下边缘与底板4固定连接，盖体1和底板4形成一个封闭空间，在盖体1侧壁上有充气接头2，充气接头2连接惰性气体的气瓶6，其特征在于，还有固定机构3和变位机5，在封闭空间内的底板4上，固定安装有固定机构3，在盖体1上表面设有通孔11；底板4的下表面固定在变位机5上；

所述的盖体1下边缘有向外折的翼板12，翼板12与底板4贴在一起，底板4上表面有一圈凹槽41，在凹槽41内有密封圈8，密封圈8上面被翼板12压紧。

所述的固定机构3包括垫块32和卡箍31，垫块32固定在底板4上，卡箍31扣在垫块32上，卡箍31两端与垫块32两边连接在一起。

本发明结构简单，使用方便，解决了钛合金焊接的质量不符合要求的问题，保证了钛合金焊接质量好，符合航天产品的要求，并且工作方便。

附图说明

图1、本发明结构示意图；

图2、本发明固定机构结构示意图；

图3、本发明使用状态示意图；

图4、本发明局部结构示意图。

其中，1为盖体，2为充气接头，3为固定机构，4为底板，5为变位机，6为气瓶，7为待加工钛合金工件，8为密封圈，11为通孔，31为卡箍，32为垫块，41为凹槽。

具体实施方式

一种钛合金环形焊缝焊接保护工装，包括底板4、盖体1和充气接头2，盖体1盖在底板4上，盖体1的下边缘与底板4固定连接，盖体1和底板4形成一个封闭空间，在盖体1侧壁上有充气接头2，充气接头2连接惰性气体的气瓶6，其特征在于，还有固定机构3和变位机5，在封闭空间内的底板4上，固定安装有固定机构3，在盖体1上表面设有通孔11；底板4的下表面固定在变位机5上；

工作时，待加工钛合金工件7用固定机构3固定住，充气接头2将气瓶6的惰性气体不断输充入到封闭空间内一段时间，然后焊枪开始从盖体1上表面的通孔11伸到封闭空间内进行焊接，在焊接过程中充气接头2将气瓶6的惰性气体不断输充入到封闭空间内。

所述的盖体1下边缘有向外折的翼板12，翼板12与底板4贴在一起，底板4上表面有一圈凹槽41，在凹槽41内有密封圈8，密封圈8上面被翼板12压紧。

所述的固定机构3包括垫块32和卡箍31，垫块32固定在底板4上，卡箍31扣在垫块32上，卡箍31两端与垫块32两边连接在一起。

实施例一：

本发明的目的及解决其技术问题是通过以下技术方案来实现的。本发明提出的一种外轮廓为立方体的焊接保护工装，包括盖体、充气接头、底板、固定机构、密封圈、螺栓、螺母。

盖体为两侧带有“翅膀”的开口立方体金属结构，“翅膀”翻边为90℃。在立方体顶端加工有圆孔作为焊接窗口，翻边上有圆孔用以安装螺栓，立方体侧面加工有开孔。

充气接头为管状金属结构。

底板为底部带有圆柱形金属卡头的板状结构，底板上部加工有圆形密封槽及孔。

固定机构包括垫板和卡箍。垫板为金属板，其厚度与三通管距立方体底部的距离相同，垫板上加工有螺纹孔。卡箍为半圆形金属卡环，环的半径与三通结构半径相同。

充气接头焊接在盖体的侧面，固定机构焊接于底板上。

下面通过实例对本装置做进一步的说明：

提出的一种钛合金环形焊缝焊接保护工装，包括盖体、充气接头、底板、固定机构、密封圈、螺栓、螺母。

盖体为两侧带有“翅膀”的开口立方体金属结构，“翅膀”翻边为90℃。在立方体顶端加工有圆孔作为焊接窗口，翻边上有圆孔用以安装螺栓，立方体侧面加工有开孔。

充气接头为管状金属结构。

底板为底部带有圆柱形金属卡头的板状结构，底板上部加工有圆形密封槽及孔。

固定机构包括垫板和卡箍。垫板为金属板，其厚度与三通管距立方体底部的距离相同，垫板上加工有螺纹孔。卡箍为半圆形金属卡环，环的半径与三通结构半径相同。

充气接头焊接在盖体的侧面，固定机构焊接于底板上。

使用时，首先将通过底板上的夹持头将底板固定在变位机上，将密封圈安装在底板的凹槽内，之后通过固定机构将三通管固定于底板上，并使待焊接面水平且朝上。之后将盖体安装在底板上，并使焊缝位于盖体上端的圆孔内。使用螺栓和螺母将盖体与底板进行紧固，并保证密封。焊接前，先通过充气接头对工装内部充一定时间的惰性气体，之后打开变位机，使零件与工装一起旋转，通过顶部的孔作为焊接窗口对待焊部位进行焊接。

技术特征：

技术总结
一种钛合金环形焊缝焊接保护工装，包括底板(4)、盖体(1)和充气接头(2)，盖体(1)盖在底板(4)上，盖体(1)的下边缘与底板(4)固定连接，盖体(1)和底板(4)形成一个封闭空间，在盖体(1)侧壁上有充气接头(2)，充气接头(2)连接惰性气体的气瓶(6)，其特征在于，还有固定机构(3)和变位机(5)，在封闭空间内的底板(4)上，固定安装有固定机构(3)，在盖体(1)上表面设有通孔(11)；底板(4)的下表面固定在变位机(5)上；本发明结构简单，使用方便，解决了钛合金焊接的质量不符合要求的问题，保证了钛合金焊接质量好，符合航天产品的要求，并且工作方便。

技术研发人员：崔阳阳;李永青
受保护的技术使用者：北京航天新风机械设备有限责任公司
技术研发日：2019.06.27
技术公布日：2019.09.13