[实用新型]一种局部补焊内撑工装

说明书

本实用新型提供一种局部补焊内撑工装，包括芯轴、中心杆、撑块、垫板、撑杆，若干成对设置的中心杆的内端与芯轴连接，所述撑块的两端与一对中心杆的外端分别连接以构成顶紧构件；所述顶紧构件的撑块外部通过转接件连接垫板以构成撑紧构件；若干所述顶紧构件与撑紧构件相对于芯轴周向布置以围成一个与待补焊产品内部适配的盘状内撑环，所述内撑环中相邻两个中心杆上靠近垫板的一端分别通过撑杆连接；其中，所述内撑环中顶紧构件的撑块用于顶紧待焊接产品内壁处不需补焊的焊缝、撑紧构件的垫板用于撑紧待焊接产品内壁处需补焊的焊缝。本实用新型操作简单，补焊方式可靠，降低生产成本，对于生产制造业来说可以实现质量、效益双提升。

技术领域

本实用新型属于环缝搅拌摩擦焊接补焊装置技术领域，具体涉及一种局部补焊内撑工装。

背景技术

随着我国航天任务需求的不断发展，航天飞行器的推重比、有效载荷等不断提升，以火箭燃料贮箱为代表的航天飞行器结构件向大直径、重载、长期贮存服役等方向发展，对结构轻量化和可靠性提出了越来越高的要求。优质高效的固相连接方法—搅拌摩擦焊接(Friction Stir Welding:FSW)成为贮箱制造的主要技术。目前，贮箱搅拌摩擦焊环缝的隧道孔缺陷未能从根本上消除，补焊技术手段不够成熟，有质量和效率提升空间，不足主要体现在以下2个方面：

1、熔焊补焊焊缝质量较差

根据火箭贮箱生产文件要求当缺陷超标后，在具备搅拌摩擦焊接补焊的情况下，允许进行局部或全长补焊；在不具备搅拌摩擦焊补焊的情况下，经设计同意，允许局部采用熔焊补焊。目前封箱搅拌摩擦焊不具备局部搅拌摩擦焊能力，局部点状断续缺陷经设计同意采取补焊手段为熔焊挖排补焊，一次补焊合格后焊缝抗拉强度从300～340MP垫板下降至260～280MP垫板，力学性能下降15％左右，大大影响焊缝可靠性。且2219材料搅拌摩擦焊完成后焊缝致密性相对母材较差，容易出现气孔、裂纹等缺陷造成多次补焊，风险较高。

2、封箱焊缝连续性缺陷无法进行局部搅拌摩擦焊补焊

目前贮箱最后一条环缝焊接完成后若拆卸可拆卸内支撑前相控阵未检测出较长连续性缺陷，由于产品为封闭贮箱，且可拆卸内撑结构复杂，重量在1T以上，无法再次将可拆卸内撑涨圈重新吊装至箱体内部，不具备使用回抽搅拌摩擦焊补焊条件，需分解最后一条环缝，使用搅拌摩擦焊重新焊接，该方法工艺风险较大，返修过程将损失较多的金属材料，使得最终产品长度超差，以及补焊后再次出现新的搅拌摩擦焊缺陷的问题，给工厂造成较大的经济损失。

虽然塞补焊是专门为补焊结构复杂的搅拌摩擦焊焊缝设计，但目前工厂使用的搅拌摩擦焊设备大多不具备塞补焊功能，且塞补焊工艺还不够成熟，运用起来较为困难，且改造设备成本较高。

实用新型内容

基于以上问题，本实用新型的目的在于提供一种局部补焊内撑工装。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种局部补焊内撑工装，包括芯轴、中心杆、撑块、垫板、撑杆，若干成对设置的中心杆的内端与芯轴连接、外端与所述撑块连接以构成顶紧构件；所述垫板通过转接件安装于顶紧构件中撑块外部以构成撑紧构件；若干所述顶紧构件与撑紧构件相对于芯轴周向布置以围成一个与待补焊产品内部适配的盘状内撑环，所述内撑环中相邻两个中心杆上靠近垫板的一端分别通过撑杆连接；其中，所述内撑环中顶紧构件的撑块用于顶紧待焊接产品内壁处不需补焊的焊缝、撑紧构件的垫板用于撑紧待焊接产品内壁处需补焊的焊缝。

具体的，所述转接件包括转接座、螺杆、螺母，所述转接座通过螺钉固定于所述垫板靠近垫板的一端，螺杆的一端与转接座连接，另一端穿过撑块，两个螺母分别位于撑块的两端且与螺杆螺接；转动螺母时，螺杆带动垫板靠近或远离撑块，从而使垫板与撑块的间距变大或变小，以便于适应不同内径的环焊缝补焊。