[发明专利]一种运载火箭贮箱环缝搅拌摩擦焊焊接方法

说明书

本发明公开了一种运载火箭贮箱环缝搅拌摩擦焊焊接方法，包括：步骤一、安装在贮箱内安装撑紧装置，并处于收缩状态；步骤二、在贮箱外部进行外圆定位；步骤三、撑紧装置伸展，进行贮箱内部定位；步骤四、环缝焊接。

技术领域

本发明涉及搅拌摩擦焊机床的焊接撑紧技术，具体涉及一种运载火箭贮箱环缝搅拌摩擦焊焊接方法。本装置适用于搅拌摩擦焊焊接机床。

背景技术

我国运载火箭贮箱箱底传统的焊接制造工艺是采用TIG焊接方法，由于贮箱箱底材料通常选用密度小、比强度高的铝合金材料，使得产品焊接后存在着大量气孔、裂纹或类似裂纹等缺陷。为了提高运载火箭产品市场竞争力，要求火箭制造厂不断提高火箭的质量和性能、降低生产制造成本，迫切需求采用新型连接技术。

搅拌摩擦焊是一种新型固相连接技术，焊缝成形性好，无传统焊接过程中产生的裂纹及气孔等缺陷，使搅拌摩擦焊技术成为自激光焊接问世以来最引人注目的焊接方法，它的出现使用权铝合金等有色金属的连接技术发生重大变革。在航天器低温容器焊接、大型轻合金结构件焊接、航空器蒙皮焊接、铝挤压件的焊接、船体和加强件的焊接、高速列车铝制焊接等方面，搅拌摩擦焊已显现较大的技术优势。

到目前为止，搅拌摩擦焊已被证明除可实现铝合金材料、铝基复合材料的焊接外，其他具有高温流动塑性的轻金属合金及非金属材料亦适合应用搅拌摩擦焊技术。随着搅拌摩擦焊技术的发展，人们对搅拌摩擦焊技术的研究越来越多，研究的领域也越来越广。由于搅拌摩擦焊具有无飞溅、无烟尘，且不需要添加焊丝和保护气等优良特点，是一种高效、节能、环保的新技术。因此，将该技术应用于火箭生产制造是未来的发展趋势。为了适应搅拌摩擦焊接技术在火箭上的应用，针对运载火箭贮箱这类半封闭式结构搅拌摩擦焊问题，提出一种火箭贮箱环缝搅拌摩擦焊焊接方法，并开发设计一种运载火箭贮箱环缝搅拌摩擦焊焊接撑紧装置解决这一难题。

发明内容

本发明解决的问题是搅拌摩擦焊灾焊接环缝时难以进行内部撑紧；为解决所述问题，本发明提供一种运载火箭贮箱环缝搅拌摩擦焊焊接方法。

一种运载火箭贮箱环缝搅拌摩擦焊焊接方法，

步骤一、安装在贮箱内安装撑紧装置，并处于收缩状态；

步骤二、在贮箱外部进行外圆定位；

步骤三、撑紧装置伸展，进行贮箱内部定位；

步骤四、环缝焊接。

进一步，安装所述撑紧装置包括：在安装板表面沿径向安装可伸缩式撑紧机构单元，所述可伸缩式撑紧机构单元一端固定于安装板中心，另一端连接于撑紧板，所述可伸缩式撑紧机构单元由内部气动马达驱动；所述撑紧板远离可伸缩式撑紧机构单元的表面与贮箱内表面相匹配。

进一步，所述步骤二包括：将半封闭式球底筒段与两端开式筒段分别通过搅拌摩擦焊机床的外夹具进行调整与固定，保证两筒段焊接边沿贴合度符合搅拌摩擦焊焊接要求，并以此外夹具作为圆面定位。

进一步，安装可伸缩式撑紧机构单元包括：安装可以独立工作的第一主撑紧机构伸展和第二主撑紧机构；第一主撑紧机构伸展与第一撑紧板连接，第二主撑紧机构伸展与第二撑紧板连接；第一撑紧板与第二撑紧板通过锲形滑块贴合组成撑紧板；所述步骤三包括：第一气动马达驱动第一主撑紧机构伸展到位，第二气动马达驱动第二主撑紧机构伸展到位。

进一步，所述步骤三还包括：在锲形滑块与位于安装板中心的中心回转轴之间安装辅助支撑机构，通过调节螺母调节辅助支撑机构的伸缩度。

进一步，所述步骤四包括：在机床搅拌焊接装置作用下，由电机同步驱动外夹具使撑紧装置转动，实现对火箭贮箱环缝对接焊接；至此，完成此半封闭式球底筒段与两端开式筒段对接环缝焊接。

本发明与现有技术相比的优点包括：