一种5m级贮箱球形箱底瓜瓣拼焊方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种5M级贮箱球形箱底瓜瓣拼焊方法。 技术背景
[0002] 火箭贮箱的底面由于是半球形，其成型焊接工艺一直以来是焊接技术领域的一个 难题。目前广泛采用的工艺为将球形箱底划分为多个瓜瓣，再将该多个瓜瓣按顺时针或逆 时针顺序依次拼焊成一个整体，然后在整体状态下在瓜瓣上开孔焊接法兰盘以与其他装置 连接。这种情况下，在将该多个瓜瓣按顺时针或逆时针顺序依次拼焊成一个整体时，由于存 在焊接收缩，常常出现最后一个瓜瓣无法拼入圆环内，为此，最后一个瓜瓣需要待其他瓜瓣 拼焊完成后再进行手工验合装配焊接。
[0003] 对于5M级的大直径箱底瓜瓣拼焊，由于焊缝长度远大于现役型号的焊缝长度，如 果依然采取原有的焊接顺序和焊接工装，手工验合难度巨大、效率低，装配质量较差。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明实施例提供了一种5M级贮箱球形箱底瓜瓣拼焊方法，解决了大 直径箱底瓜瓣拼焊的装配质量差的问题，确保了焊接质量的稳定性，减小了焊接变形。
[0005] 本发明实施例提供的一种5M级贮箱球形箱底瓜瓣拼焊方法，所述球形箱底由2n 个瓜瓣构成，其中，N为多1的整数；所述方法包括：
[0006] 将所述2N个瓜瓣分为2 η组，将每组中2个瓜瓣进行拼焊，形成2 η组由2个瓜瓣 拼焊成的瓜瓣组；
[0007] 将组瓜瓣组进一步分成2 M组，将每组中的2个瓜瓣组进行拼焊，形成2 M组 瓜瓣组；同时将N减1，重复执行本步骤，直至N = 1时所有瓜瓣拼焊成一个整体。
[0008] 本发明实施例提供的一种5M级球形箱底瓜瓣拼焊方法，对箱底进行合理的瓜瓣 划分，并调整了拼焊顺序，焊接更为简单，装配质量得到很大的提高。另外，由于每次拼焊的 焊缝两侧的瓜瓣或瓜瓣组都是对称的，从而避免了因不对称拼焊而导致的焊接变形。
【附图说明】
[0009] 图1所示为本发明一实施例所提供的5M级贮箱球形箱底瓜瓣拼焊方法的流程示 意图。
[0010] 图2a~2d所示为本发明一实施例所提供的5M级贮箱球形箱底瓜瓣拼焊方法的 分解示意图。
[0011] 图3所示为本发明一实施例所提供的5M级贮箱球形箱底瓜瓣拼焊方法所使用的 分体焊接模胎的结构示意图。
[0012] 图4所示为本发明另一实施例所提供的5M级贮箱球形箱底瓜瓣拼焊方法的分解 示意图。
【具体实施方式】
[0013] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步 的详细描述。
[0014] 图1所示为本发明一实施例所提供的5M级贮箱球形箱底瓜瓣拼焊方法的流程示 意图。在方法应用于将由2 n(N为多1的整数）个瓜瓣构成的贮箱球形箱底的焊接。
[0015] 该2N个瓜瓣中每个瓜瓣的尺寸参数相同，根据整个球形箱底的尺寸参数即可确定 每个瓜瓣的尺寸参数，并由此加工出该2 N个瓜瓣。将箱底划分为2"个瓜瓣可以保证后续的 每次拼焊过程焊缝两侧的瓜瓣组是对称的。
[0016] 该方法包括：
[0017] 步骤101 :将所述2N个瓜瓣分为2 η组，将每组中2个瓜瓣进行拼焊，形成2 η组 由2个瓜瓣拼焊成的瓜瓣组。
[0018] 具体而言，当该2Nf瓜瓣均被加工完毕时，每个瓜瓣都处于单零件状态。此时将 该2 N个瓜瓣两两进行拼焊，最终得到2 η个有两个瓜瓣拼焊而成的瓜瓣组。
[0019] 步骤102 :将2N4组瓜瓣组进一步分成2 μ组，将每组中的2个瓜瓣组进行拼焊，形 成2N_2组瓜瓣组；同时将N减1，重复执行本步骤，直至N = 1时所有瓜瓣拼焊成一个整体。
[0020] 具体过程可为，可以先将之前得到的组由2个瓜瓣组成的瓜瓣组进行两两拼 焊，得到2N<组由4个瓜瓣组成的瓜瓣组；然后再将该2 μ组由4个瓜瓣组成的瓜瓣组进行 两两拼焊。以此类推，直至最后将两个半球型的瓜瓣组拼焊为整个球形箱底。
[0021] 本领域技术人员可以理解，步骤101和步骤102也可以同时进行。例如，只要有两 组每组两个瓜瓣的瓜瓣组拼焊完毕，即可将该两组瓜瓣组进行拼焊，而不用等到所有由两 个瓜瓣组成的瓜瓣组拼焊完毕再进行下一轮拼焊。本发明对具体的瓜瓣组之间的拼焊顺序 不做限定。
[0022] 在本发明一实施例中，对于5M直径的火箭贮箱箱底以N = 3分成8个瓜瓣，按照 现有的顺序拼焊方法对三个5M直径箱底进行了三次拼焊实验，然后又以同样的焊接参数 按照本发明所提供的拼焊方法对三个5M直径箱底进行了三次拼焊实验。由于最后一次拼 焊步骤前的瓜瓣装配间隙尺寸累加了之前所有的拼焊误差，因此可以该最终拼焊步骤前的 瓜瓣装配间隙尺寸为对比参数来衡量本发明拼焊方法的焊接效果。最终得到的实验结果如 下表所示：
[0023]
【主权项】
1. 一种5M级贮箱球形箱底瓜瓣拼焊方法，其特征在于，所述球形箱底由2 "个瓜瓣构 成，其中，N为多1的整数；所述方法包括： 将所述2N个瓜瓣分为2 η组，将每组中2个瓜瓣进行拼焊，形成2 η组由2个瓜瓣拼焊 成的瓜瓣组； 将2N4组瓜瓣组进一步分成2 μ组，将每组中的2个瓜瓣组进行拼焊，形成2 μ组瓜瓣 组；同时将N减1，重复执行本步骤，直至N = 1时所有瓜瓣拼焊成一个整体。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述2 N个瓜瓣中的部分瓜瓣已焊接有法 兰盘；所述方法进一步包括： 选用未焊有法兰盘的瓜瓣作为将两个半球形瓜瓣组进行拼焊时的半圆形焊缝两侧的 瓜瓣。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将每组中2个瓜瓣进行拼焊包括： 将两个瓜瓣之间的焊缝与另两个瓜瓣之间的焊缝对接成拱形焊缝，对该拱形焊缝进行 焊接；和/或， 将每组中的2个瓜瓣组进行拼焊包括： 将两个瓜瓣组之间的焊缝与另两个瓜瓣组之间的焊缝对接成拱形焊缝，对该拱形焊缝 进行焊接。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将两个瓜瓣之间的焊缝与另两个瓜瓣之 间的焊缝对接成拱形焊缝，和/或将两个瓜瓣组之间的焊缝与另两个瓜瓣组之间的焊缝对 接成拱形焊缝通过一个分体焊接模胎实现； 所述分体焊接模胎包括两个半球形模胎；所述两个半球形模胎可相对运动以实现合体 和分离。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分体焊接模胎上有滚动轴承，使瓜瓣 沿模胎中心轴线水平旋转。
【专利摘要】本发明实施例提供了一种5M级贮箱球形箱底瓜瓣拼焊方法，解决了大直径箱底瓜瓣拼焊的装配质量差的问题，确保了焊接质量的稳定性，减小了焊接变形。该5M级球形箱底瓜瓣拼焊方法包括：将球形箱底划分为2N个瓜瓣；其中，N为≥1的整数；将所述2N个瓜瓣分为2N-1组，将每组中2个瓜瓣进行拼焊，形成2N-1组由2个瓜瓣拼焊成的瓜瓣组；将2N-1组瓜瓣组进一步分成2N-2组，将每组中的2个瓜瓣组进行拼焊，形成2N-2组瓜瓣组；同时将N减1，重复执行本步骤，直至N＝1时所有瓜瓣拼焊成一个整体。
【IPC分类】B23K31-02
【公开号】CN104646844
【申请号】CN201510065381
【发明人】王国庆, 刘宪力, 白景彬, 张蓬, 冯叶素, 高培涛, 刘琦辉, 王雷, 李楠
【申请人】中国运载火箭技术研究院, 首都航天机械公司, 天津航天长征火箭制造有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月6日