大直径弧形结构不锈钢薄蒙皮焊接变形控制工艺研究

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1、制造技术研究航天制造技术大直径弧形结构不锈钢薄蒙皮焊接变形控制工艺研究11211韩巧珍焦新平付军峰李卫马国强（1.长治清华机械厂，长治046012；2.中国人民解放军总装备部驻长治地区军事代表室，长治046012）摘要：针对直径2m以上的大直径弧形结构件中不锈钢薄蒙皮焊接变形大的情况，认真分析蒙皮焊接变形的主要原因，明确了采取反变形及改变焊接装配顺序等工艺措施，并最终制定了解决方案。有效解决了困扰多年的工艺技术难题，攻克了蒙皮焊接变形的技术瓶颈，为同类产品的应用提供了可靠的依据。关键词：不锈钢蒙皮焊接；

2、变形控制；质量DeformationControlTechnologyResearchonStainlessSteelSkinButtJointoftheLargeDiameterArcStructure11211HanQiaozhenJiaoXinpingFuJunfengLiWeiMaiGuoqiang(1.ChangzhiQinghuaMachineryFactory,Changzhi046012;2.TheMilitaryRepresentativeOfficeinChangZhiArea,th

3、eGeneralArmamentDepartment,PLA,Changzhi046012)Abstract：Theauthorpointsoutthebuttjointweldingdeformationofthestainlesssteelskin.Themaincauseofstainlesssteelskinbuttjointdeformationisanalysisedcarefully.Thentheimportantcauseoftheweldingdeformationisanalyze

4、d.Thetechnologymeasuresofovercomingthedeformationandchangingtheweldingassemblysequenceareintroduced.Thefinalsettlementsaremade.Thetechnologyproblemoveralongperiodoftimeissolvedeffectively.Moreover,thetechnologybottleneckofweldingdeformationisovercame,whi

5、chgivesthesupportfortheusageofsameproducts.Keywords：stainlesssteelskinwelding；deformationcontrol；quality1引言制反变形量及改进蒙皮装焊顺序等方面进行改进，解决了蒙皮焊接变形大的问题，对提高产品的整体质量弧形结构件产品为半圆弧形状，一般直径均在具有重要意义。2m以上，总长约20m左右，半圆弧内全长铺设蒙皮，蒙皮为2mm厚的不锈钢板。由于此种结构件长度尺2结构特点及存在的主要问题寸大，蒙皮长度方向需由若干

6、件拼焊而成，蒙皮焊接时不仅有蒙皮与蒙皮之间的对接焊缝，还有蒙皮与弧2.1产品结构特点形结构件本体的角接焊缝。由于蒙皮钢板较薄，再加该种结构的产品主要由各弧形框、滑轨、桁条、上结构的限制，蒙皮焊后存在较大的变形。本文针对蒙皮等组成（见图1）。其整体结构形式为：左右滑轨蒙皮焊后变形大的问题进行工艺研究，具体从采取预用紧固件紧固于各弧形框的滑轨座上，各桁条用螺栓作者简介：韩巧珍（1974-），工程师，焊接专业；研究方向：焊接工艺研究。收稿日期：2013-08-3021制造技术研究2013年10月第5期紧固于各

7、弧形框内弧面上，蒙皮铺设于各桁条上。桁3原因分析条有若干件，沿各弧形框圆弧方向分布，蒙皮由若干件拼焊而成，并焊接于桁条上。经过对图纸、工艺及实物的认真分析研究，蒙皮焊后上鼓严重的主要原因有以下两点：一是产品结构本身刚性差，容易产生变形。主要体现在桁条b、c之间及桁条d、e之间距离太大（由图2可看出，其它地方桁条与桁条之间的距离为10°或15°，但桁条b、c之间的距离较大：弧度为30°，蒙皮内径一般均在1m以上，由此推算此处弧长为500mm以上），此处蒙皮不受约束，所以压制成形后，反弹严重，而且蒙皮厚度仅

8、为2mm，属于薄板，焊接后会产生很大的焊接收缩，必然会造成蒙皮内径超图1产品示意图差。二是蒙皮装焊顺序不合理。对此类结构的产品，2.2存在的主要问题装焊蒙皮时，传统的工艺思路一般为：将各弧形框与弧形结构件产品截面图见图2，在以往产品的生滑轨、桁条等装配合适后，以各弧形框底部位置桁条产过程中，将蒙皮铺设好焊接完成后，左右两侧（即中心线为基准定位，试装蒙皮。蒙皮为δ2mm的不锈截面图中所示桁条b与桁条c之间及桁条d与桁条e钢板，长度方向由多件拼