[发明专利]一种大直径薄壁壳体焊接凸台用防变形装置

说明书

本发明属于薄壁壳体加工技术领域，具体涉及一种大直径薄壁壳体焊接凸台用防变形装置，包括支撑环、定位轴和压盖，支撑环的外圆柱面直径与壳体内径相同，用于凸块下端面的定位；支撑环上设有与壳体上安装凸台的孔同中心线的孔，定位轴通过支撑环上的孔用于支撑环的定位，压盖设于定位轴的上端用于凸块上端面的定位；定位轴的另一端设有支撑装置。本发明解决了大直径薄壁壳体焊接不均布凸台时，不易控制焊接变形量的难题，将外壳焊接不均布凸台时的零件变形量控制在公差范围内，满足工艺规范要求。本装置结构新颖，轻巧，定位可靠、操作方便灵活，便于制造。

技术领域

本发明属于舰用发动机零件焊接技术，涉及一种大直径薄壁壳体焊接凸台用防变形装置。

背景技术

燃烧室外壳是舰用发动机零件之一，它由上法兰、圆筒、下法兰和多个凸台组成，圆筒直径大，壁薄，在同一高度上沿圆周焊接多个不均布凸台，焊后零件易变形，难于保证设计图要求。如图1所示，燃烧室外壳由上法兰01、圆筒02、下法兰04和多个凸台03组成，某机燃烧室外壳需要焊接4个凸台03，凸台为台阶状，中间有孔，圆筒02内径D3为1255mm，壁薄8mm，在靠近下法兰04，同一高度，四分之一圆周上分布4个不均布的孔，孔直径D1为Φ150mm，这4孔内需要安装凸台，凸台03大端直径与孔直径D1相同，两者之间间隙配合，凸台大端03侧面为圆弧面，直径与圆筒内径D3相同。两者通过手工氩弧焊焊接，要求焊后圆筒内壁与凸台侧面圆弧面齐平，圆筒02圆度跳动不大于2mm，下法兰安装B面圆度跳动不大于1.5mm，A面跳动不大于4mm，凸台分布见图2。直接焊接无法保证零件要求，需要设计防变形装置，由于圆筒直径大，壁薄，焊缝位置分布在四分之一圆周上，不能采用对点焊接的方法控制焊接变形量，以前没有遇到类似情况，无可借鉴经验。

发明内容

为克服上述现有技术的缺点，提供一种大直径薄壁壳体焊接凸台用防变形装置。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种大直径薄壁壳体焊接凸台用防变形装置，包括支撑环、定位轴和压盖，支撑环的外表面直径与壳体内径相同，支撑环上设有与壳体上用于安装凸台的孔同中心线的定位孔，定位轴穿过定位孔用于凸台下端面的定位，压盖设于定位轴的上端用于凸台上端面的定位；定位轴的另一端由支撑装置支撑固定。

进一步的，定位孔两端各设有一个以焊缝为中心线的台阶状环槽。

进一步的，台阶状环槽中的第一环槽内设有垫环，第二环槽接有通气接嘴。

进一步的，垫环与第二环槽接触的圆周上均布有通气气孔。

进一步的，支撑装置包括定位支架和支撑杆，定位支架由径向定位部分和轴向支撑部分组成，径向定位部分由定位下法兰的定位杆和通过支撑杆支撑定位轴的径向支撑架组成，定位杆和径向支撑架由轴向支撑杆连接。

进一步的，径向支撑架还包括与其位于同一圆心的伸缩杆。

进一步的，伸缩杆通过调节支承和设于调节支承末端的压块实现长度调节。

进一步的，支撑杆与径向支撑架通过内外螺纹的配合调节支撑杆长度。

进一步的，定位杆两端设有双层定位环，双层定位环凸起部分的外径与下法兰内径相等，双层定位环最大外径大于等于下法兰外径。

进一步的，双层定位环的外端设有与钩型压板配合使用的衬套。