一種5m級貯箱球形箱底瓜瓣拼焊方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及焊接技術領域，特別涉及一種5M級貯箱球形箱底瓜瓣拼焊方法。 技術背景
[0002] 火箭貯箱的底面由于是半球形，其成型焊接工藝一直以來是焊接技術領域的一個 難題。目前廣泛采用的工藝為將球形箱底劃分為多個瓜瓣，再將該多個瓜瓣按順時針或逆 時針順序依次拼焊成一個整體，然后在整體狀態(tài)下在瓜瓣上開孔焊接法蘭盤以與其他裝置 連接。這種情況下，在將該多個瓜瓣按順時針或逆時針順序依次拼焊成一個整體時，由于存 在焊接收縮，常常出現(xiàn)最后一個瓜瓣無法拼入圓環(huán)內，為此，最后一個瓜瓣需要待其他瓜瓣 拼焊完成后再進行手工驗合裝配焊接。
[0003] 對于5M級的大直徑箱底瓜瓣拼焊，由于焊縫長度遠大于現(xiàn)役型號的焊縫長度，如 果依然采取原有的焊接順序和焊接工裝，手工驗合難度巨大、效率低，裝配質量較差。

【發(fā)明內容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種5M級貯箱球形箱底瓜瓣拼焊方法，解決了大 直徑箱底瓜瓣拼焊的裝配質量差的問題，確保了焊接質量的穩(wěn)定性，減小了焊接變形。
[0005] 本發(fā)明實施例提供的一種5M級貯箱球形箱底瓜瓣拼焊方法，所述球形箱底由2n 個瓜瓣構成，其中，N為多1的整數(shù)；所述方法包括：
[0006] 將所述2N個瓜瓣分為2 η組，將每組中2個瓜瓣進行拼焊，形成2 η組由2個瓜瓣 拼焊成的瓜瓣組；
[0007] 將組瓜瓣組進一步分成2 M組，將每組中的2個瓜瓣組進行拼焊，形成2 M組 瓜瓣組；同時將N減1，重復執(zhí)行本步驟，直至N = 1時所有瓜瓣拼焊成一個整體。
[0008] 本發(fā)明實施例提供的一種5M級球形箱底瓜瓣拼焊方法，對箱底進行合理的瓜瓣 劃分，并調整了拼焊順序，焊接更為簡單，裝配質量得到很大的提高。另外，由于每次拼焊的 焊縫兩側的瓜瓣或瓜瓣組都是對稱的，從而避免了因不對稱拼焊而導致的焊接變形。
【附圖說明】
[0009] 圖1所示為本發(fā)明一實施例所提供的5M級貯箱球形箱底瓜瓣拼焊方法的流程示 意圖。
[0010] 圖2a~2d所示為本發(fā)明一實施例所提供的5M級貯箱球形箱底瓜瓣拼焊方法的 分解示意圖。
[0011] 圖3所示為本發(fā)明一實施例所提供的5M級貯箱球形箱底瓜瓣拼焊方法所使用的 分體焊接模胎的結構示意圖。
[0012] 圖4所示為本發(fā)明另一實施例所提供的5M級貯箱球形箱底瓜瓣拼焊方法的分解 示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步 的詳細描述。
[0014] 圖1所示為本發(fā)明一實施例所提供的5M級貯箱球形箱底瓜瓣拼焊方法的流程示 意圖。在方法應用于將由2 n(N為多1的整數(shù)）個瓜瓣構成的貯箱球形箱底的焊接。
[0015] 該2N個瓜瓣中每個瓜瓣的尺寸參數(shù)相同，根據(jù)整個球形箱底的尺寸參數(shù)即可確定 每個瓜瓣的尺寸參數(shù)，并由此加工出該2 N個瓜瓣。將箱底劃分為2"個瓜瓣可以保證后續(xù)的 每次拼焊過程焊縫兩側的瓜瓣組是對稱的。
[0016] 該方法包括：
[0017] 步驟101 :將所述2N個瓜瓣分為2 η組，將每組中2個瓜瓣進行拼焊，形成2 η組 由2個瓜瓣拼焊成的瓜瓣組。
[0018] 具體而言，當該2Nf瓜瓣均被加工完畢時，每個瓜瓣都處于單零件狀態(tài)。此時將 該2 N個瓜瓣兩兩進行拼焊，最終得到2 η個有兩個瓜瓣拼焊而成的瓜瓣組。
[0019] 步驟102 :將2N4組瓜瓣組進一步分成2 μ組，將每組中的2個瓜瓣組進行拼焊，形 成2N_2組瓜瓣組；同時將N減1，重復執(zhí)行本步驟，直至N = 1時所有瓜瓣拼焊成一個整體。
[0020] 具體過程可為，可以先將之前得到的組由2個瓜瓣組成的瓜瓣組進行兩兩拼 焊，得到2N<組由4個瓜瓣組成的瓜瓣組；然后再將該2 μ組由4個瓜瓣組成的瓜瓣組進行 兩兩拼焊。以此類推，直至最后將兩個半球型的瓜瓣組拼焊為整個球形箱底。
[0021] 本領域技術人員可以理解，步驟101和步驟102也可以同時進行。例如，只要有兩 組每組兩個瓜瓣的瓜瓣組拼焊完畢，即可將該兩組瓜瓣組進行拼焊，而不用等到所有由兩 個瓜瓣組成的瓜瓣組拼焊完畢再進行下一輪拼焊。本發(fā)明對具體的瓜瓣組之間的拼焊順序 不做限定。
[0022] 在本發(fā)明一實施例中，對于5M直徑的火箭貯箱箱底以N = 3分成8個瓜瓣，按照 現(xiàn)有的順序拼焊方法對三個5M直徑箱底進行了三次拼焊實驗，然后又以同樣的焊接參數(shù) 按照本發(fā)明所提供的拼焊方法對三個5M直徑箱底進行了三次拼焊實驗。由于最后一次拼 焊步驟前的瓜瓣裝配間隙尺寸累加了之前所有的拼焊誤差，因此可以該最終拼焊步驟前的 瓜瓣裝配間隙尺寸為對比參數(shù)來衡量本發(fā)明拼焊方法的焊接效果。最終得到的實驗結果如 下表所示：
[0023]
【主權項】
1. 一種5M級貯箱球形箱底瓜瓣拼焊方法，其特征在于，所述球形箱底由2 "個瓜瓣構 成，其中，N為多1的整數(shù)；所述方法包括： 將所述2N個瓜瓣分為2 η組，將每組中2個瓜瓣進行拼焊，形成2 η組由2個瓜瓣拼焊 成的瓜瓣組； 將2N4組瓜瓣組進一步分成2 μ組，將每組中的2個瓜瓣組進行拼焊，形成2 μ組瓜瓣 組；同時將N減1，重復執(zhí)行本步驟，直至N = 1時所有瓜瓣拼焊成一個整體。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述2 N個瓜瓣中的部分瓜瓣已焊接有法 蘭盤；所述方法進一步包括： 選用未焊有法蘭盤的瓜瓣作為將兩個半球形瓜瓣組進行拼焊時的半圓形焊縫兩側的 瓜瓣。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，將每組中2個瓜瓣進行拼焊包括： 將兩個瓜瓣之間的焊縫與另兩個瓜瓣之間的焊縫對接成拱形焊縫，對該拱形焊縫進行 焊接；和/或， 將每組中的2個瓜瓣組進行拼焊包括： 將兩個瓜瓣組之間的焊縫與另兩個瓜瓣組之間的焊縫對接成拱形焊縫，對該拱形焊縫 進行焊接。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，將兩個瓜瓣之間的焊縫與另兩個瓜瓣之 間的焊縫對接成拱形焊縫，和/或將兩個瓜瓣組之間的焊縫與另兩個瓜瓣組之間的焊縫對 接成拱形焊縫通過一個分體焊接模胎實現(xiàn)； 所述分體焊接模胎包括兩個半球形模胎；所述兩個半球形模胎可相對運動以實現(xiàn)合體 和分離。
5. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述分體焊接模胎上有滾動軸承，使瓜瓣 沿模胎中心軸線水平旋轉。
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種5M級貯箱球形箱底瓜瓣拼焊方法，解決了大直徑箱底瓜瓣拼焊的裝配質量差的問題，確保了焊接質量的穩(wěn)定性，減小了焊接變形。該5M級球形箱底瓜瓣拼焊方法包括：將球形箱底劃分為2N個瓜瓣；其中，N為≥1的整數(shù)；將所述2N個瓜瓣分為2N-1組，將每組中2個瓜瓣進行拼焊，形成2N-1組由2個瓜瓣拼焊成的瓜瓣組；將2N-1組瓜瓣組進一步分成2N-2組，將每組中的2個瓜瓣組進行拼焊，形成2N-2組瓜瓣組；同時將N減1，重復執(zhí)行本步驟，直至N＝1時所有瓜瓣拼焊成一個整體。
【IPC分類】B23K31-02
【公開號】CN104646844
【申請?zhí)枴緾N201510065381
【發(fā)明人】王國慶, 劉憲力, 白景彬, 張蓬, 馮葉素, 高培濤, 劉琦輝, 王雷, 李楠
【申請人】中國運載火箭技術研究院, 首都航天機械公司, 天津航天長征火箭制造有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月6日