一种钛合金管路对接接头焊缝保护工装的制作方法

1.本发明是一种钛合金管路对接接头焊缝保护工装，涉及一种焊接保护工装，特别是一种钛合金管路对接接头焊缝保护工装。


背景技术：

2.钛合金材料以其高比强度、良好的高温、低温性能及良好的耐蚀性能等优点，被广泛应用在航天领域的产品中。某航天产品的结构为钛合金管路结构，管路的半径为r，产品通过焊接方法将管路的两端连接成整体以实现密封功能，管路焊接后形成的焊缝的宽度为w。
3.由于钛合金材料在高温时极易被氧化，现有技术中产品焊接过程中由于保护不当，会使焊缝质量变差，影响产品的质量和使用性能。
4.因此，设计了一种钛合金管路对接接头焊接专用的焊缝保护工装，以保证产品的焊接质量。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供了一种钛合金管路对接接头的焊缝保护工装，实现钛合金管路零件焊接过程中的保护。
6.一种钛合金管路对接接头焊缝保护工装，包括底板3，其特征在于，还有压板2和螺钉1；所述底板3为长方体金属结构，在底板3上表面长度方向的中间位置上，沿底板宽度方向加工有贯通的底板半圆形沟槽31，底板半圆形沟槽31的半径为r，r与待焊接管路的半径相同；在底板半圆形沟槽31的中段半径增加，形成半径大于底板半圆形沟槽31半径r的中段沟槽33，中段沟槽33半径为r+m,中段沟槽33的宽度大于管路焊接后形成的焊缝宽度为w；在底板上表面中心的长度方向的左侧，设有螺纹孔32；螺钉1将压板2固安装在所述底板3的螺纹孔32上；压板2下表面也有压板半圆形沟槽21，压板半圆形沟槽21与底板3上表面的底板半圆形沟槽31相对应，且半径同为r，形成一个半径为r的通道；再在压板2上、下表面宽度的中间，从压板2右端面开始，沿压板2长度方向加工有贯穿压板2上、下表面的豁口22，豁口22的宽度大于焊缝宽度为w。
7.所述的豁口宽度在w+8mm～w+12mm之间，m在1mm～3mm之间。
8.有益效果：本发明在钛合金管路焊接时，实现对管路焊接位置的有效气体保护，防止焊接位置在高温下氧化而导致焊缝质量变差，而影响产品的质量和使用性能。
附图说明
9.图1、是本发明结构示意图；
图2、是图1之俯视图；图3、是本发明压板2之俯视图；图4、是本发明底板3之俯视图。
10.其中，1为螺钉，2为压板，3为底板，21为压板半圆形沟槽, 22为豁口, 31为底板半圆形沟槽, 32为螺纹孔, 33为中段沟槽。
具体实施方式
11.本装置的目的及解决其技术问题是通过以下技术方案实现的。本装置提出的钛合金管路对接接头的焊缝保护工装，包括底板、压板和螺钉。
12.底板为长方体金属结构，底板的上、下表面由长方体的长和宽构成。在底板上表面长度方向的中间位置上，沿底板宽度方向加工有通长的半圆形沟槽，沟槽的半径r与需要焊接的管路半径相同。在底板上表面宽度方向的中间位置两侧各一定范围内，沟槽的半径增大至r+（1～3），优选r+2，半径增大处的沟槽的总宽度为w+（3～5），优选w+4。在底板上表面中心的长度方向的左侧，加工一个螺纹孔。
13.压板为长方体金属结构，压板上、下表面由长方体的长和宽构成。在压板下表面长度方向上距离压板右端面r+（1～3），优选r+2的位置上，沿压板宽度方向加工有通长的半圆形沟槽，沟槽的半径r与管路半径相同。在压板上、下表面宽度的中间位置上，从压板右端面开始，沿压板长度方向加工有贯穿压板上、下表面的豁口，豁口宽度为w+（8～12），优选w+10，豁口的长度为2r+（8～12），优选2r＋10。在压板下表面中心长度方向的左侧，加工一个通孔。压板上表面与压板右端面倒圆角。
14.底板上表面的螺纹孔距离半圆形沟槽圆心的的尺寸与底板下表面的通孔距离半圆形沟槽圆心的尺寸相同。
15.压板通过螺钉，固定在底板上。
16.下面通过实例对本装置做进一步的说明：提出的钛合金管路对接接头焊缝保护工装，包括底板、压板和螺钉。
17.底板为长方体金属结构，底板的上、下表面由长方体的长和宽构成。在底板上表面长度方向的中间位置上，沿底板宽度方向加工有通长的半圆形沟槽，沟槽的半径r与需要焊接的管路半径相同。在底板上表面宽度方向的中间位置两侧各一定范围内，沟槽的半径增大至r+（1～3），优选r+2；半径增大处的沟槽的总宽度为w+（3～5），优选w+4。在底板上表面中心的长度方向的左侧，加工一个螺纹孔。
18.压板为长方体金属结构，压板上、下表面由长方体的长和宽构成。在压板下表面长度方向上距离压板右端面r+（1～3），优选r+2的位置上，沿压板宽度方向加工有通长的半圆形沟槽，沟槽的半径r与管路半径相同。在压板上、下表面宽度方向的中间位置，从压板右端面开始，沿压板长度方向加工有贯穿压板上、下表面的豁口，豁口宽度为w+（8～12），优选w+10，豁口的长度为2r+（8～12），优选2r＋10。在压板下表面中心长度方向的左侧，加工一个通孔。压板上表面与压板右端面倒圆角。
19.底板上表面的螺纹孔的中心距离半圆形沟槽圆心的尺寸与压板下表面的通孔的圆心距离半圆形沟槽圆心的尺寸相同。
20.压板通过螺钉，固定在底板上。
21.使用时，首先将管路的两个焊接端放置于工装底板上表面的沟槽中，将焊接位置与底板上表面宽度方向的中间位置对齐，然后将压板放置于焊接管路的上方，将压板上的沟槽与底板上的沟槽对正，拧紧螺钉将压板固定在底板上，压板和底板上的沟槽形成圆形箍住管路。焊接时，焊枪喷出的惰性气体将工装压板的豁口和工装底板的沟槽区域内的空气排开，在焊接位置形成一个由惰性气体构成的保护气氛，有效防止焊缝在高温条件下发生氧化。管路在周长上采取分段焊接的方式，每焊接完一定弧长，松开螺钉，旋转管路至未焊接位置，继续施焊直至完成管路的整圈焊接。


技术特征：
1.一种钛合金管路对接接头焊缝保护工装，包括底板（3），其特征在于，还有压板（2）和螺钉（1）；所述底板（3）为长方体金属结构，在底板（3）上表面长度方向的中间位置上，沿底板宽度方向加工有贯通的底板半圆形沟槽（31），底板半圆形沟槽（31）的半径为r，r与待焊接管路的半径相同；在底板半圆形沟槽（31）的中段半径增加，形成半径大于底板半圆形沟槽（31）半径r的中段沟槽（33），中段沟槽（33）半径为r+m,中段沟槽（33）的宽度大于管路焊接后形成的焊缝宽度为w；在底板上表面中心的长度方向的左侧，设有螺纹孔（32）；螺钉（1）将压板（2）固安装在所述底板（3）的螺纹孔（32）上；压板（2）下表面也有压板半圆形沟槽（21），压板半圆形沟槽（21）与底板（3）上表面的底板半圆形沟槽（31）相对应，且半径同为r，形成一个半径为r的通道；再在压板（2）上、下表面宽度的中间，从压板（2）右端面开始，沿压板（2）长度方向加工有贯穿压板（2）上、下表面的豁口（22），豁口（22）的宽度大于焊缝宽度为w。2.根据权利要求1所述的一种钛合金管路对接接头焊缝保护工装，其特征在于，所述的豁口（22）宽度在w+8mm～w+12mm之间，m在1mm～3mm之间。

技术总结
一种钛合金管路对接接头焊缝保护工装，包括底板（3），其特征在于，还有压板（2）和螺钉（1）；螺钉（1）将压板（2）固安装在所述底板（3）的螺纹孔（32）上；所述底板（3）为长方体金属结构，在底板（3）上表面长度方向的中间位置上，沿底板宽度方向加工有贯通的底板半圆形沟槽（31），底板半圆形沟槽（31）的半径为R，R与待焊接管路的半径相同；本发明在钛合金管路焊接时，实现对管路焊接位置的有效气体保护，防止焊接位置在高温下氧化而导致焊缝质量变差，影响产品的质量和使用性能。质量和使用性能。质量和使用性能。


技术研发人员：杨长春 王锋
受保护的技术使用者：北京新风航天装备有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2021/12/30