[发明专利]一种5m级贮箱球形箱底法兰盘自动焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及火箭贮箱加工领域，特别是一种5m级贮箱球形箱底法兰盘自动焊接方法。

背景技术

贮箱(又称为推进剂贮箱)是航天运载器(包括火箭、航天飞机、导弹等)的重要部件，用于贮存燃料并承受全部的结构载荷，其具有直径大、材料薄、刚性弱的特点。贮箱一般由两个箱底和多个筒段焊接而成，其中，箱底通常为由八块瓜瓣拼接而成的半球形。

在实际应用场景中，需要在贮箱箱低安装法兰盘以供将按照进液(液氢液氧)管、控制管、监控系统线路等。现有的贮箱法兰盘焊接方法通常是：首先将瓜瓣拼接成半球形箱底，之后利用专用工装设备对各个瓜瓣开设法兰盘安装孔，然后利用专用工装设备使半球形箱底悬空，将法兰盘装配至法兰盘安装孔处并固定，再进行手工焊接。

但是，上述这种焊接方法法兰盘需进行手工焊接，焊接质量受人为因素影响较大，且焊接过程需多次起收弧，焊接变形大。特别是当贮箱直径为5m级别时，控制起来难度更大。

发明内容

本发明实施例提供一种5m级贮箱球形箱底法兰盘自动焊接方法，焊接难度小，能够保证法兰盘的装配质量和焊接质量，对工装设备要求低。

本发明实施例提供的一种5m级贮箱球形箱底法兰盘自动焊接方法，其中，构成所述球形箱底的多个瓜瓣(1)中至少有一个瓜瓣(1)需要装配法兰盘(2)，所述方法包括：

将需要装配法兰盘(2)的瓜瓣(1)在指定位置上开设法兰安装孔(3)；

将成型有法兰安装孔(3)的瓜瓣(1)与工装操作面固定，其中所述工装操作面的外表面为与所述瓜瓣(1)内表面形状匹配的模胎(4)；

将法兰盘(2)放置在所述法兰安装孔(3)处，并将所述法兰盘(2)与所述法兰安装孔(3)焊接在一起；

重复上述步骤，直至所有需要装配所述法兰盘(2)的瓜瓣(1)均焊接好各自的所述法兰盘(2)；

将构成所述球形箱底的所有瓜瓣(1)焊接在一起，形成贮箱球形箱底圆环。

利用本发明实施例提及的5m级贮箱球形箱底法兰盘自动焊接方法，对首先对单个瓜瓣开设法兰安装孔，然后将法兰盘与单个瓜瓣焊接，最后再将所有瓜瓣焊接在一起，形成贮箱球形箱底。相对现有技术，该方法调整了焊接顺序后，只需要在单瓜瓣上焊接法兰盘，并且这种焊接不需要仰悬半球形箱底，焊接难度降低很多，而且相比于现有技术需要悬空倒挂工装而言，本发明仅仅需要一个其外表面为与瓜瓣内表面形状匹配的模胎的工装即可，对工装设备要求简单。另外，利用本发明实施例的方式，对5m级箱低瓜瓣焊接采取的方向是平行焊，相比于现有技术手动仰焊时大瓜瓣会严重变形，这种平行焊不仅不会产生焊接变形，而且可以借助自动焊枪焊接。

附图说明

图1是本发明实施例5m级大直径贮箱球形箱底的瓜瓣示意图。

图2是本发明实施例5m级贮箱球形箱底法兰盘焊接方法的流程图。

图3是本发明实施例5m级贮箱球形箱底法兰盘焊接方法使用的工装示意图。

图4是本发明实施例5m级贮箱球形箱底法兰盘焊接方法使用的第一压紧装置和第二压紧装置的示意图。

图中附图标记表示为：1、瓜瓣；2、法兰盘；3、法兰安装孔；4、模胎；5、环形凹槽；6、瓜瓣压板；7、瓜瓣压板安装柱；8、第一压紧螺母；9、法兰压板；10、法兰定位柱；11、第二压紧螺母。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的贮箱球形箱底的法兰盘焊接工艺针对大直径贮箱球形箱底而设计，特别适用于直径为5m的大直径贮箱球形箱底；能够有效解决大直径贮箱球形箱底的法兰盘焊接问题，而且焊接难度小、操作相对简单，装配质量和焊接质量高。

图1是本发明实施例大直径贮箱球形箱底的瓜瓣示意图，如图1所示，本实施例涉及的贮箱球形箱底的中间圆环部分由八块相同大小的瓜瓣组成。在部分瓜瓣上设置有工字形法兰盘。需要焊接法兰盘的瓜瓣1上事先开设有法兰盘安装孔3，该法兰盘安装孔3的设置位置依据不同设计要求会有所区别。法兰盘通过焊接的方式安装在法兰盘安装孔3中。在本发明一实施例中，瓜瓣焊接区厚度在4-10mm范围，法兰盘分布在瓜瓣径向950mm-1500mm的范围内，法兰盘焊接区直径范围是200-350mm。