[发明专利]一种大规格薄壁TA5合金带T型筋板片的制造工艺

摘要

本发明公开了一种大规格薄壁TA5合金带T型筋板片的制造工艺，包括以下步骤：TA5薄壁板片的拼焊；TA5合金T型筋的制造；T型筋与大规格TA5平板的焊接；最后带T型筋的大规格板片制作完成后的矫形，本工艺发明较为创新，针对性强，除了拼板焊接设备较为专业，其余装置要求较低，投资小，能耗低，达到以下目的：板片合理的拼焊工艺，提高了效率且降低了成本；带筋板角焊缝的焊接采用了压码技术及有效的焊接顺序减少了焊接变形从而节省了大面积矫形所带来的成本损失；焊接后对整张带筋板片进行振动时效处理，残余应力消除率不小于20％，保证了设备在使用过程中机械稳定性，降低热时效(消应力热处理)带来的高成本和高难度。

主权项

1.一种大规格薄壁TA5合金带T型筋板片的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、TA5板片拼焊采用的是带琴弦式压块且拥有10m×10m操作平台的等离子打底焊+自动钨极氩弧焊盖面焊的方式，焊接时起弧收弧必须在引弧板上完成，引弧板采用2块同材质同厚度的TA5板材，尺寸为150mm×100mm，同焊缝位置一致，并且焊前对引弧板向下做好反变形措施；S2、TA5板片拼焊完成后，发现有局部变形区域应进行矫形，变形区域稍大时，将板片放置在卷板机上进行来回轻微滚压，直至板片平面度达到要求位置；变形区域是局部小范围时，利用火工矫形原理来对局部凸起区域进行加热、冷区过程，使之产生局部的热胀冷缩现象，进而达到板片矫形目的，所有经过矫形的板片应进行无损检测，以保证板片质量；S3、T型筋是由面板、腹板两部分组成，为平板角焊缝型式，规格为4mm/4mm，焊接采用是手工钨极氩弧焊，按图纸要求，焊脚高度分别为3mm，角焊缝需全部满焊，且两端还需进行包角焊，起弧收弧位置≥15mm，焊接时采用一遍成形工艺；S4、对于T型筋的矫形工作采用的是火工校型，具体为线状加热操作方法，本方法适合于构件面板角变形的矫正，包括“双拢尺型角变形”及“瘦马”变形矫正，主要方法为被烧状加热法矫正；S5、在组对T型筋与板片前，收集好大规格的TA5板片以及T型筋零部件，确保组对前所有的部件能满足单件部件的尺寸、公差、形状要求，如此方可进行组对焊接；S6、T型筋与板片的焊接属于不开坡口的角焊缝形式，焊接采用是手工钨极氩弧焊，根据图纸要求，4mm/4mm、5mm/4mm的焊脚高度均为3mm，T型筋焊缝一侧需满焊，另一侧需间断焊(焊75mm，间隔75mm)，两端150mm内全部焊满，且进行包角焊，起弧收弧位置≥15mm，整个焊接过程，采用小电流，快速焊，减少焊接热输入量；S7、焊接T型筋与板片时，在板片背面垫12mm的紫铜板加速冷却，同时在T型筋面板上加定制的铸铁压码控制变形，以及板面边缘做约4‑5°的预变形措施，对于最后的带筋板片合拢对接焊缝，所有对接焊缝焊接前，均需在板内侧加沿着焊缝方向，靠近焊缝中心的位置，材质为钛材，厚度约12mm、宽100mm的长条拉筋；S8、整个板片对接焊缝以及T型筋焊接结束后对其进行振动时效处理，板面底部四周边缘加中间位置垫橡胶轮胎，以20％的偏心度自动扫描至8000转，找到主振1个，附振2个，并按扫描主振的2/3转速进行振动，附振不变，主振时间不少于15分钟，附振时间各不少于10分钟；S9、振动时效结束后，对其进行残余应力检测，因残余应力检测采用的是较为实用的“盲孔法”测应力，属于破坏性试验，故我们对其附带的焊接见证试板进行了检测，以此来判断板片的振动时效效果；S10、焊接矫形前，清理干净待焊区域，用无色丝绸布(只可以用无色丝绸布)沾丙酮除油脂水分、清除氧化皮和吸气层等污物，清理干净后应立即焊接,否则焊接前需重新清理干净，矫形焊接时背面采用刷高温涂料保护，采用低于100℃火焰烘干或自然晾干确保涂料不脱落，脱落后需补刷涂料，钛合金结构件壁板存在凹凸不平和局部鼓包，采用焊接热矫形并强制水冷的方式进行矫形。