表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装及方法
【专利摘要】本发明提供了一种表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理一体化工装，包括：外支撑圈(1)、内支撑圈(2)、通道定位块(3)、通道压块(4)、压块支承板(5)、压板螺杆(6)、螺钉连接套(7)以及螺钉；外支撑圈(1)通过螺钉与内支撑圈(2)连接，外支撑圈(1)通过压板螺杆(6)、螺钉连接套(7)与通道压块(4)连接；通道压块(4)通过螺钉与压块支承板(5)连接；通道压块(4)通过螺钉与通道定位块(3)连接；内支撑圈(2)通过螺钉与通道定位块(3)连接。本发明在电子束焊接后可以不拆除工装而直接进行热处理，减少通道变形次数，降低不锈钢网片破裂概率，提高产品合格率。
【专利说明】表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星推进分系统领域，具体涉及一种表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理一体化工装。
【背景技术】
[0002]表面张力贮箱是利用液体的表面张力原理实现在微重力状态下对推进剂进行管理的一种产品，整个贮箱无运动部件，为全金属焊接结构，与推进剂长期相容，因此可实现长寿命在轨运行。基于上述优点，表面张力贮箱已成功应用于多种型号卫星推进分系统中。
[0003]通道组件是表面张力贮箱的重要组成部分。通道由一片不锈钢网片、一块钛合金骨架，两块钛合金支压板一次电子束焊接而成，焊接完成后进行热处理退火。这些通道既是推进剂流道，也是推进剂收集器，为复合通道式结构，其对泡破点要求较高。目前电子束焊接工装与热处理工装为单独工装，通道电子束焊接后，将产品从焊接工装中取出，此时通道已发生变形，随后冷态压入热处理工装进行退火处理，在一次热变形和一次冷变形过程中，通道网片易发生破裂，最终导致产品泡破点不满足设计要求，合格率较低，严重增加生产成本，降低生产效率。
[0004]因此，有必要发明一种表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理一体化工装，电子束焊接后不拆除工装而直接进行热处理，减少通道变形次数，降低不锈钢网片破裂概率，提闻广品合格率。
[0005]目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装。
[0007]根据本发明提供的一种表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装，包括:夕卜支撑圈1、内支撑圈2、通道定位块3、通道压块4、压块支承板5、压板螺杆6、螺钉连接套7以及螺钉；
[0008]外支撑圈I通过螺钉与内支撑圈2连接，外支撑圈I通过压板螺杆6、螺钉连接套7与通道压块4连接；通道压块4通过螺钉与压块支承板5连接；通道压块4通过螺钉与通道定位块3连接；内支撑圈2通过螺钉与通道定位块3连接。
[0009]优选地，外支撑圈I用于固定内支撑圈2与压块支承板5 ；内支撑圈2用于固定通道定位块3，并夹持在电子束设备转动平台上。
[0010]优选地，通道定位块3的型面与表面张力贮箱通道的通道骨架零件形状匹配，且通道定位块3的型面深度比通道骨架厚度大1_?3_ ；
[0011]通道压块4 一边型面弧度与表面张力贮箱通道的通道骨架零件的弧度一致，另一边为平面状态，通道压块4的厚度为10?20mm，长为100?200mm，宽度比表面张力贮箱通道宽度小2?3mm。
[0012]优选地，压板支承板5与通道压块4压紧贴合.
[0013]根据本发明提供的上述的表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装的使用方法，包括如下步骤:
[0014]步骤1:将外支撑圈I与内支撑圈2通过螺钉进行连接；
[0015]步骤2:将通道定位块3通过螺钉固定在内支撑圈2上；
[0016]步骤3:将通道压块4、压块支承板5，依次通过压板螺杆6与螺钉连接套7连接在外支撑圈I上，进而完成表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装的组装；
[0017]步骤4:将表面张力贮箱通道固定在组装好的表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装上，通过力矩扳手固定，具体为，将表面张力贮箱通道的子零件通道骨架固定在通道定位块3上，再将表面张力贮箱通道的子零件通道支压板、不锈钢网片紧密贴合在通道骨架上，运用力矩扳手旋转压板螺杆6，使通道压块4压紧通道支压板；
[0018]步骤5:将步骤4安装好的表面张力贮箱通道和所述表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装，固定在电子束焊接设备的转动平台上，并进行装配校调，满足工艺要求；
[0019]步骤6:进行电子束焊接，将表面张力贮箱通道的三个子零件:通道支压板9、不锈钢网片10、通道骨架11进行电子束焊接；
[0020]步骤7:焊接完成后直接进入热处理炉中进行退火处理；
[0021]步骤8:将表面张力贮箱通道从所述表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装中取出，进行泡破点测试检查。
[0022]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0023]与电子束焊接、热处理分体式工装相比，运用表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装，电子束焊接后可以不拆除工装而直接进行热处理，减少通道变形次数，降低不锈钢网片破裂概率，提高产品合格率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0025]图1是本发明工装的示意图。
[0026]图2为通道定位块、通道压块、压块支承板的结构示意图。
[0027]图3为通道产品的示意图。
[0028]图中:
[0029]I为外支撑圈；
[0030]2为内支撑圈；
[0031]3为通道定位块；
[0032]4为通道压块；
[0033]5为压块支承板；
[0034]6为压板螺杆；
[0035]7为螺钉连接套；
[0036]8为螺钉；
[0037]9为通道支压板；
[0038]10为不锈钢网片；
[0039]11为通道骨架；
[0040]12为通道定位块的型面；
[0041]13为通道。
【具体实施方式】
[0042]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0043]本发明提供的工装主要由外支撑圈1、内支撑圈2、通道定位块3、通道压块4、压块支承板5、压板螺杆6、螺钉连接套7及螺钉8组成。工装材料为lCrl8Ni9Ti或者高温合金。
[0044]外支撑圈I通过螺钉与内支撑圈2连接，外支撑圈I通过压板螺杆6、螺钉连接套7与通道压块4连接；通道压块4通过螺钉与压块支承板5连接；通道压块4通过螺钉与通道定位块3连接；内支撑圈2通过螺钉与通道定位块3连接。
[0045]工装主要零件的具体功能为:
[0046]外支撑圈1:固定内支撑圈2与压块支承板5,通过压板螺杆6等固定；
[0047]内支撑圈2:固定通道定位块3，并夹持在电子束设备转动平台上；
[0048]通道定位块3:通道定位块3的型面与通道骨架零件形状匹配，且通道定位块的型面深度比通道骨架厚度大Imm?3mm ；
[0049]通道压块4:通道压板一边型面弧度与通道骨架零件的弧度一致，另一边为平面状态，厚度为10?20mm，长为100?200臟，宽度比表面张力贮箱通道宽度小2?3mm ;其中，所述通道产品即表面张力贮箱用通道产品；
[0050]压板支承板5、压板螺杆6、螺钉连接套7、螺钉8:相互配合，将压板支承板5与通道压块4压紧贴合，各位置力矩通过力矩扳手实现。
[0051]表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装具体使用步骤如下:
[0052]步骤1:将外支撑圈I与内支撑圈2通过螺钉8进行连接；
[0053]步骤2:将通道定位块3通过螺钉8固定在内支撑圈2上；
[0054]步骤3:将通道压块4、压块支承板5通过压板螺杆6与螺钉连接套7连接在外支撑圈I上；
[0055]步骤4:将通道产品固定在组装好的表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装上，通过力矩扳手固定；具体为，将表面张力贮箱通道的子零件通道骨架固定在工装的通道定位块上，再将通道子零件通道支压板、不锈钢网片紧密贴合在通道骨架上，运用力矩扳手旋转压板螺杆，使通道压块压紧通道支压板。
[0056]步骤5:将步骤4安装好的通道产品和工装固定在电子束焊接设备的转动平台上，并进行装配校调，满足工艺要求:通道产品即表面张力贮箱通道
[0057]步骤6:进行电子束焊接；将表面张力贮箱通道的三个子零件:通道支压板9、不锈钢网片10、通道骨架11进行电子束焊接。
[0058]步骤7:焊接完成后直接进入热处理炉中进行退火处理；
[0059]步骤8:将通道产品从工装中取出，进行泡破点测试检查。
[0060]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【权利要求】
1.一种表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装，其特征在于，包括:外支撑圈(I)、内支撑圈(2)、通道定位块(3)、通道压块(4)、压块支承板(5)、压板螺杆(6)、螺钉连接套⑵以及螺钉；外支撑圈(I)通过螺钉与内支撑圈(2)连接，外支撑圈(I)通过压板螺杆￠)、螺钉连接套(7)与通道压块(4)连接；通道压块(4)通过螺钉与压块支承板(5)连接；通道压块(4)通过螺钉与通道定位块(3)连接；内支撑圈(2)通过螺钉与通道定位块(3)连接。
2.根据权利要求1所述的表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装，其特征在于，外支撑圈⑴用于固定内支撑圈⑵与压块支承板(5);内支撑圈(2)用于固定通道定位块(3)，并夹持在电子束设备转动平台上。
3.根据权利要求1所述的表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装，其特征在于，通道定位块(3)的型面与表面张力贮箱通道的通道骨架零件形状匹配，且通道定位块(3)的型面深度比通道骨架厚度大Imm?3mm ； 通道压块(4) 一边型面弧度与表面张力贮箱通道的通道骨架零件的弧度一致，另一边为平面状态，通道压块⑷的厚度为10?20mm，长为100?200mm，宽度比表面张力贮箱通道宽度小2?3mm。
4.根据权利要求1所述的表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装，其特征在于，压板支承板(5)与通道压块(4)压紧贴合。
5.一种权利要求1至4中任一项所述的表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装的使用方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1:将外支撑圈(I)与内支撑圈(2)通过螺钉进行连接； 步骤2:将通道定位块(3)通过螺钉固定在内支撑圈(2)上； 步骤3:将通道压块(4)、压块支承板(5)，依次通过压板螺杆(6)与螺钉连接套(7)连接在外支撑圈(I)上，进而完成表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装的组装； 步骤4:将表面张力贮箱通道固定在组装好的表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装上，通过力矩扳手固定，具体为，将表面张力贮箱通道的子零件通道骨架固定在通道定位块(3)上，再将表面张力贮箱通道的子零件通道支压板、不锈钢网片紧密贴合在通道骨架上，运用力矩扳手旋转压板螺杆￠)，使通道压块(4)压紧通道支压板； 步骤5:将步骤4安装好的表面张力贮箱通道和所述表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装，固定在电子束焊接设备的转动平台上，并进行装配校调，满足工艺要求； 步骤6:进行电子束焊接，将表面张力贮箱通道的三个子零件:通道支压板(9)、不锈钢网片(10)、通道骨架(11)进行电子束焊接； 步骤7:焊接完成后直接进入热处理炉中进行退火处理； 步骤8:将表面张力贮箱通道从所述表面张力贮箱通道用电子束焊接及热处理工装中取出，进行泡破点测试检查。
【文档编号】C21D9/00GK104439673SQ201410588446
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】于康, 谢荣华 申请人:上海空间推进研究所