一种大直径合金薄壁件电子束焊用控形夹具的制作方法

本技术涉及燃气轮机领域，具体涉及一种大直径合金薄壁件电子束焊用控形夹具。

背景技术：

1、在航空航天制造业中，焊接技术是一项不可或缺的技术。在现代生产中，各种新型焊接技术的广泛应用，极大的简化了航空航天中各类构件的加工，节省了生产材料，提升了生产效率。

2、其中在燃气轮机的焊接工作中，燃气轮机的热端组焊部件(机匣类、内外罩壳类及接筒类)零件具有如下特殊结构：呈锥筒型、具有较大的直径(1-1.5m)、薄壁(t＝2-5mm)以及焊接后法兰部位机加工预留量小(单边1.5-2mm)等。焊接时需要在零件的两端分别焊接下法兰和上法兰，其中零件的较大直径从而焊缝长导致电子束焊接时间长以及焊后热处理温度超过800℃，由于零件在空气中冷却，冷速较大，因此零件极易变形。而技术要求对焊缝内部质量要求严格(标准为gjb1718a-2005，i级焊缝等级)，热加工变形要求总变形量不允许超过1mm，且变形量均匀。因此，焊接及热处理工序的质量控制重点及难点在于对零件的变形量进行控制。现有的工艺措施通常是采取圆周均布g型夹装夹防变形措施，这种工艺措施对变形量的控制不理想，容易导致零件因变形超差而报废，合格率不高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种大直径合金薄壁件电子束焊用控形夹具，该夹具通过支撑机构对零件的焊接位置起到支撑的作用，从而降低零件焊接后的变形量。

2、本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

3、一种大直径合金薄壁件电子束焊用控形夹具，包括底板、顶板以及定位芯轴，所述的底板和顶板呈平行设置，所述的定位芯轴的两端分别与底板和顶板连接，定位芯轴上套设有支撑环板，所述的支撑环板设置在顶板的下方并且靠近顶板，底板的上端面和支撑环板的上端面设置有若干呈圆形均匀分布的支撑机构，支撑机构抵在零件的内壁上。

4、上述技术方案中，优选地，所述的底板和顶板均呈圆形，所述的支撑机构包括设置在底板上的底部扇形支撑板，以及设置在支撑环板上的顶部扇形支撑板，所述的底部扇形支撑板和顶部扇形支撑板的下端均设置有滑块和支撑座，滑块呈t型并且固定在底部扇形支撑板和顶部扇形支撑板的下端，所述的支撑座上开设有沿底板和顶板的径向的滑槽，滑块滑动设置在滑槽内，支撑座通过螺栓固定在底板和支撑环板上，支撑座上水平方向设置有顶紧螺钉，顶紧螺钉的尾部抵在底部扇形支撑板和顶部扇形支撑板的内侧，底部扇形支撑板和顶部扇形支撑板通过扇形板紧固螺钉固定在支撑座上。

5、上述技术方案中，优选地，所述的顶板上开设有若干排气口。

6、上述技术方案中，优选地，所述的底板上设置有若干呈圆形均匀分布的支撑块和支撑柱，所述的支撑柱上通过螺栓固定有压板，压板通过丝杆与底板连接。

7、上述技术方案中，优选地，所述的定位芯轴的上端贯穿插设于顶板上，定位芯轴的上端水平插设有截面呈梯形的压紧楔块，所述的压紧楔块抵在顶板的上端面上。

8、上述技术方案中，优选地，所述的底板的上端面和顶板的下端面均设置有止口，所述的止口呈阶梯状设置有若干个。

9、本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

10、本夹具使用时，通过将下法兰、零件以及上法兰夹持在底板和顶板之间，再通过调节支撑机构使得支撑机构抵在零件的上端处和下端处的内壁上，从而支撑机构能够对零件的焊接位置起到支撑的作用，当零件焊接冷却时，支撑件能够降低零件焊接位置焊接冷却收缩时的变形量，从而提高零件焊接后的合格率。

技术特征：

1.一种大直径合金薄壁件电子束焊用控形夹具，其特征在于：包括底板、顶板以及定位芯轴，所述的底板和顶板呈平行设置，所述的定位芯轴的两端分别与底板和顶板连接，定位芯轴上套设有支撑环板，所述的支撑环板设置在顶板的下方并且靠近顶板，底板的上端面和支撑环板的上端面设置有若干呈圆形均匀分布的支撑机构，支撑机构抵在零件的内壁上。

2.根据权利要求1所述的大直径合金薄壁件电子束焊用控形夹具，其特征在于：所述的底板和顶板均呈圆形，所述的支撑机构包括设置在底板上的底部扇形支撑板，以及设置在支撑环板上的顶部扇形支撑板，所述的底部扇形支撑板和顶部扇形支撑板的下端均设置有滑块和支撑座，滑块呈t型并且固定在底部扇形支撑板和顶部扇形支撑板的下端，所述的支撑座上开设有沿底板和顶板的径向的滑槽，滑块滑动设置在滑槽内，支撑座通过螺栓固定在底板和支撑环板上，支撑座上水平方向设置有顶紧螺钉，顶紧螺钉的尾部抵在底部扇形支撑板和顶部扇形支撑板的内侧，底部扇形支撑板和顶部扇形支撑板通过扇形板紧固螺钉固定在支撑座上。

3.根据权利要求1所述的大直径合金薄壁件电子束焊用控形夹具，其特征在于：所述的顶板上开设有若干排气口。

4.根据权利要求1所述的大直径合金薄壁件电子束焊用控形夹具，其特征在于：所述的底板上设置有若干呈圆形均匀分布的支撑块和支撑柱，所述的支撑柱上通过螺栓固定有压板，压板通过丝杆与底板连接。

5.根据权利要求1所述的大直径合金薄壁件电子束焊用控形夹具，其特征在于：所述的定位芯轴的上端贯穿插设于顶板上，定位芯轴的上端水平插设有截面呈梯形的压紧楔块，所述的压紧楔块抵在顶板的上端面上。

6.根据权利要求1所述的大直径合金薄壁件电子束焊用控形夹具，其特征在于：所述的底板的上端面和顶板的下端面均设置有止口，所述的止口呈阶梯状设置有若干个。

技术总结
本技术公开了一种大直径合金薄壁件电子束焊用控形夹具，包括底板、顶板以及定位芯轴，所述的底板和顶板呈平行设置，所述的定位芯轴的两端分别与底板和顶板连接，定位芯轴上设置有支撑环板，所述的支撑环板设置在顶板的下方并且靠近顶板，底板的上端面和支撑环板的上端面设置有若干呈圆形均匀分布的支撑机构，支撑机构抵在零件的内壁上。本技术通过支撑机构对零件的焊接位置起到支撑的作用，从而降低零件焊接后的变形量。

技术研发人员：巴伊尔·达姆皮隆,卡列夫·弗拉基米尔,徐晓龙,刘斌,张翼飞,刘占奇,张晓朦,边明江,李坤,张超
受保护的技术使用者：沈阳金锋特种设备股份有限公司
技术研发日：20230925
技术公布日：2024/4/24