一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法与流程

本发明涉及钛合金加工，具体而言，涉及一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法。

背景技术：

1、钛合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀、无磁性等优异的综合性能，目前已成为高端装备领域的重要结构材料。随着我国舰船、航空、航天等领域的飞速发展，相关配套装备对于高性能、高精度需求的提出，使得钛合金铸件已朝着集成化、大型化和复杂化方向发展，尤其是航天装备对大型钛合金框架类铸件需求越来越多，要求尺寸更大重量更轻。

2、受制于现有铸造炉设备尺寸以及薄壁钛合金充型难等因素，目前大型薄壁钛合金框架类铸件尺寸一般在3000mm以内，铸造壁厚一般≥5mm，然而，对于尺寸更大壁厚更薄的框架类结构件则无法直接铸造成型。作为一种可行的研究方向，可通过采用零部件组焊的方式来组织生产，但是该方式对于尺寸的精度要求过高，需要在组焊阶段严格控制每一道组焊工序的位置精度，以避免因产品尺寸偏差较大而影响良品率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的技术问题是：提出一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，在大幅降低操作难度的基础上，实现对大型薄壁钛合金框架的高精度组焊，满足产品尺寸偏差小、精度高。

2、为解决上述技术问题，本发明提出了一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，包括如下步骤：

3、s1：制作平台及工装；

4、s2：零部件定位与点焊；

5、s3：一次检测与精度调整；

6、s4：满焊；

7、s8：成品检验。

8、优选地，步骤s1包括如下具体制作步骤：

9、s11：制作专用的大型焊接平台，确保焊接平台平整、且符合平面度要求；

10、s12：制作组焊用工装，其中工装至少包括：支撑工装、固定工装、防变形工装。

11、优选地，在步骤s12之后，步骤s1还包括如下步骤：

12、s13：支撑工装在焊接平台上使用激光定位，并以经纬仪核准。

13、优选地，支撑工装高度大于200mm，以使零部件固定于其上后能够在多个方向上均具备焊接作业空间。

14、优选地，步骤s2包括如下具体执行步骤：

15、s21：选择若干关键零部件作为定位点，以其下端面为基准面，在焊接平台上制作相应位置标记；

16、s22：采用激光定位，在相应的位置标记处均焊接支撑工装；

17、s23：在支撑工装上以其定位中心点为基准放置相应的关键零部件，并以经纬仪核准确定平面度；

18、s24：以支撑工装上平面为基准，以水平仪及高度尺检测，保证误差均在2mm之内；

19、s25：对相应的关键零部件均进行点焊固定。

20、优选地，在步骤s25中，每点焊完成一组管接头，以弦长复核尺寸，确保尺寸精度符合要求。

21、优选地，步骤s3包括如下具体执行步骤：

22、s31：精度检测，使用检具进行尺寸与平面度检测；

23、s32：根据检测结果，对尺寸偏差的零部件位置进行微调。

24、优选地，在步骤s4中，使用振动时效仪来消除焊接应力。

25、优选地，在步骤s8中，对组焊成型的大型薄壁钛合金框架成品使用三维扫描仪进行检测。

26、优选地，当大型薄壁钛合金框架为复杂的多层结构时，在步骤s4之后、步骤s8之前，所述控制方法还包括如下步骤：

27、s5：基于单层满焊下的二次精度检测；

28、s6：参照步骤s2-s5，逐层完成其他所有分层的满焊与二次精度检测；

29、s7：将所有合格的分层满焊进行由下到上的整体组焊。

30、相对于现有技术而言，本发明所述的一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法具有以下有益效果：

31、1)在大幅降低操作难度的基础上，实现对大型薄壁钛合金框架的高精度组焊，满足产品尺寸偏差小、精度高；

32、2)通过“制作平台及工装-零部件定位与点焊-一次检测与精度调整-满焊-成品检验”的方式对大型薄壁钛合金框架进行高精度组焊，以适应零部件组焊对于尺寸精度要求过高的这一特性要求。

技术特征：

1.一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，其特征在于，步骤s1包括如下具体制作步骤：

3.根据权利要求2所述的一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，其特征在于，在步骤s12之后，步骤s1还包括如下步骤：

4.根据权利要求2所述的一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，其特征在于，支撑工装高度大于200mm，以使零部件固定于其上后能够在多个方向上均具备焊接作业空间。

5.根据权利要求2所述的一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，其特征在于，步骤s2包括如下具体执行步骤：

6.根据权利要求5所述的一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，其特征在于，在步骤s25中，每点焊完成一组管接头，以弦长复核尺寸，确保尺寸精度符合要求。

7.根据权利要求1所述的一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，其特征在于，步骤s3包括如下具体执行步骤：

8.根据权利要求1所述的一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，其特征在于，在步骤s4中，使用振动时效仪来消除焊接应力。

9.根据权利要求1所述的一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，其特征在于，在步骤s8中，对组焊成型的大型薄壁钛合金框架成品使用三维扫描仪进行检测。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，其特征在于，当大型薄壁钛合金框架为复杂的多层结构时，在步骤s4之后、步骤s8之前，所述控制方法还包括如下步骤：

技术总结
本发明提出了一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，所述方法包括如下步骤：S1：制作平台及工装；S2：零部件定位与点焊；S3：一次检测与精度调整；S4：满焊；S8：成品检验。通过本发明所述的一种大型薄壁钛合金框架组焊精度的控制方法，在大幅降低操作难度的基础上，实现对大型薄壁钛合金框架的高精度组焊，满足产品尺寸偏差小、精度高。

技术研发人员：常化强,孙宏喆,穆晓辉,王卫超,杨红霞,乔海滨,杨学东
受保护的技术使用者：洛阳双瑞精铸钛业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13