[发明专利]环缝锁底接头激光焊接方法及系统

说明书

本发明提供了一种环缝锁底接头激光焊接方法及系统，包括如下步骤：接头设计步骤：在锁底件的两个贴合面的夹角处设计凹槽，两个贴合面分别为第一贴合面和第二贴合面，在其中第一贴合面处设计导气孔，导气孔用于联通凹槽和锁底件外表面；部件制备步骤：加工制备锁底件和被锁底件，并将加工好的锁底件和被锁底件清理干净；装配与点焊步骤：将清理干净后的锁底件和被锁底件配合装夹后，一起装配到旋转变位装置上，并采用激光点焊工艺将第一贴合面断续点固；满焊步骤：采用激光焊接工艺将第一贴合面熔合。本发明通过在锁底件上的两个贴合面的夹角处设计凹槽结构，在结构上实现了激光焊接的穿透状态，解决气孔问题。

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体地，涉及一种环缝锁底接头激光焊接方法及系统。

背景技术

锁底接头由于不穿透焊接的工艺特点，其内壁光滑，而且内壁温度热循环的最高温度低于内壁材料熔点，特别适合带充填物的封闭结构的焊接接头设计，如某型号的侧向力固体火箭发动机不锈钢燃烧室壳体，就采用了锁底接头设计，并通过焊接成形。另外，对于大尺寸薄壁件的环缝对接，锁底接头也更容易实现可靠的装配与定位，如某钛合金环形贮箱的筒段与端框的连接采用锁底接头设计，并通过焊接成形，但是在进行焊接的过程中，锁底接头激光焊接的非穿透状态容易形成气孔的问题。

公开号为CN109454330B的专利文献公开了一种环缝锁底接头及其制造焊接方法，所述方法主要包括接头设计步骤、部件制备步骤、焊接准备步骤、装配点焊步骤以及正式焊接步骤，接头设计重点针对锁底接头激光焊接的非穿透状态容易形成气孔的问题，在锁底件上设计了凹槽，在锁底件上设计了沟槽。但是该专利文献会对产品内部产生不利影响：1、高温金属蒸气进入产品内腔，对产品内腔的装填物形成加热效果，存在安全风险，尤其是装填物是易燃易爆物质时；2、金属蒸气冷却后会形成颗粒物，该颗粒物会存在于沟槽内甚至进入产品内腔形成多余物，影响装填物成分构成，存在质量风险。

公开号为CN104439686A的专利文献公开了一种用于运载火箭贮箱锁底环缝的搅拌摩擦焊方法。它包括下述步骤：步骤一：改造被焊接件，在箱底叉形环上开焊漏槽，焊漏槽设置在箱底叉形环焊缝最底部，步骤二：焊接件搭接，将被焊接的箱底叉形环和短壳搭接在一起，形成焊缝，步骤三：焊接，用搅拌摩擦焊方式沿焊缝进行焊接。但是该专利文献仍然存在锁底接头激光焊接的非穿透状态容易形成气孔的缺陷。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种环缝锁底接头激光焊接方法及系统。

根据本发明提供的一种环缝锁底接头激光焊接方法，包括如下步骤：

接头设计步骤：在锁底件的两个贴合面的夹角处设计凹槽，两个贴合面分别为第一贴合面和第二贴合面，在其中第一贴合面处设计导气孔，导气孔用于联通凹槽和锁底件外表面；

部件制备步骤：加工制备锁底件和被锁底件，并将加工好的锁底件和被锁底件清理干净；

装配与点焊步骤：将清理干净后的锁底件和被锁底件配合装夹后，一起装配到旋转变位装置上，并采用激光点焊工艺将第一贴合面断续点固；

满焊步骤：采用激光焊接工艺将第一贴合面熔合。

优选的，所述凹槽的左边边界位于第一贴合面的左侧。

优选的，所述导气孔位于锁底件上或者被锁底件上。

优选的，所述导气孔的横截面为圆形或者多边形。

优选的，所述导气孔的横截面为圆形。

优选的，所述导气孔的轮廓直径为0.05～1mm。

优选的，所述导气孔沿径向均匀分布。

优选的，所述导气孔之间的间距为0.1°～10°。

优选的，所述导气孔之间的间距为5°。