空心半球体焊接方法、球体焊接方法及工装与流程
发布时间：2026-06-11 04:00:53点击：
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1.空心半球体焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：加工出半球体(13)的顶部球瓣(1)和周向球瓣(2)；将顶部球瓣(1)和周向球瓣(2)在焊接工装的支撑体上组对形成半球体(13)，焊接工装包括沿半球体(13)周向分布的环形轨道(8)和弧形的焊接承载梁，焊接承载梁一端设置于环形轨道(8)上，另一端旋转设置于半球体(13)的顶部球瓣(1)中心，焊接机头(7)设置于焊接承载梁上；沿环形轨道(8)调整焊接承载梁位置，使其对准一条相邻周向球瓣(2)之间的拼接缝，焊接机头(7)焊买球接的同时沿焊接承载梁弧形运动，完成一条相邻周向球瓣(2)之间拼接缝的焊接，沿环形轨道(8)调整焊接承载梁至其他相邻周向球瓣(2)之间的拼接缝，完成其他相邻周向球瓣(2)之间的焊接；将焊接机头(7)沿焊接承载梁调整至顶部球瓣(1)与周向球瓣(2)的拼接缝，焊接机头(7)焊接的同时焊接承载梁沿环形轨道(8)绕半球体(13)周向运动，焊接机头(7)随焊接承载梁作周向运动完成顶部球瓣(1)与相邻周向球瓣(2)之间的焊接。2.如权利要求1所述的空心半球体焊接方法，其特征在于：包括半球体(13)的外焊缝焊接和内焊缝焊接，所述支撑体包括外焊缝支撑体(3)和内焊缝支撑体(10)，所述焊接承载梁包括外焊接承载梁(6)和内焊接承载梁(9)；外焊缝焊接时，将半球体(13)置于焊接工装的外焊缝支撑体(3)上，所述焊接机头(7)设置于外焊接承载梁(6)上，所述外焊接承载梁(6)一端设置于环形轨道(8)，另一端旋转设置于半球体(13)的顶部球瓣(1)中心，并且外焊接承载梁(6)位于半球体(13)的外侧，焊接机头(7)在外焊接承载梁(6)上完成相邻周向球瓣(2)之间以及顶部球瓣(1)与周向球瓣(2)之间的外焊缝焊接；内焊缝焊接时，将半球体(13)置于焊接工装的内焊缝支撑体(10)上，所述焊接机头(7)设置于内焊接承载梁(9)上，所述内焊接承载梁(9)一端设置于环形轨道(8)，另一端旋转设置于半球体(13)的顶部球瓣(1)中心，并且内焊接承载梁(9)位于半球体(13)的内侧，焊接机头(7)在内焊接承载梁(9)上完成相邻周向球瓣(2)之间以及顶部球瓣(1)与周向球瓣(2)之间的外焊缝焊接。3.如权利要求1或2所述的空心半球体焊接方法，其特征在于：利用搅拌摩擦焊接工艺进行半球体(13)的焊接，所述焊接机头(7)采用搅拌摩擦焊接机头(7)；所述支撑体对应焊缝的位置设置有焊接支撑弧面，通过焊接支撑弧面的面支撑实现焊缝的搅拌摩擦焊接。4.如权利要求1或2所述的空心半球体焊接方法，其特征在于：在焊接完成后，将焊接承载梁上的焊接机头(7)替换为抛光设备，依照焊接机头(7)的运动方式，进行焊缝的抛光。5.如权利要求4所述的空心半球体焊接方法，其特征在于：利用搅拌摩擦焊接工艺进行半球体(13)的焊接，所述焊接机头(7)采用搅拌摩擦焊接机头(7)；在抛光时，将焊接机头(7)的搅拌针头更换为铣刀，进行焊缝的抛光。6.如权利要求1所述的空心半球体焊接方法，其特征在于：在加工顶部球瓣(1)时，先根据顶部球瓣(1)的外形将其对分为两块球面弧形的球瓣板材，利用方形板材加工出两块包含所述球瓣板材的板材初坯(12)，然后将两块板材初坯(12)组对焊接形成包含有顶部球瓣(1)的组对板坯，利用组对板坯机加工形成顶部球瓣(1)。
7.空心球体焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：利用如权利要求1-6任一项所述的空心半球体焊接方法加工出两个半球体(13)；在焊接工装上将两个半球体(13)组对形成球体，对两个半球体(13)之间的拼接缝进行焊接。8.如权利要求7所述的空心球体焊接方法，其特征在于：包括球体的外焊缝焊接和内焊缝焊接，所述焊接承载梁包括外焊接承载梁(6)和内焊接承载梁(9)，利用搅拌摩擦焊接工艺进行球体的焊接；在球体的外焊缝焊接时，所述外焊接承载梁(6)设置于球体的外侧，所述内焊接承载梁(9)对应设置于球体的内侧，所述外焊接承载梁(6)设置焊接机头(7)，利用内焊接承载梁(9)对球体内侧的支撑，进行两个半球体(13)之间外焊缝的焊接；在球体的内焊缝焊接时，所述内焊接承载梁(9)设置于球体的内侧，所述外焊接承载梁(6)对应设置于球体的外侧，所述内焊接承载梁(9)设置焊接机头(7)，利用外焊接承载梁(6)对球体外侧的支撑，进行两个半球体(13)之间内焊缝的焊接。9.如权利要求7或8所述的空心球体焊接方法，其特征在于：在焊接两个半球体(13)之间的焊缝时，将设置有焊接机头(7)的焊接承载梁放置于沿球体周向布置的环形轨道(8)上，焊接承载梁沿环形轨道(8)运动，实现球体的焊接；或者，将设置有焊接机头(7)的焊接承载梁通过支撑结构的支撑，对应半球体(13)之间拼接缝侧卧设置，在焊接承载梁对应半球体(13)之间拼接缝的两侧对称设置夹持装置(14)，焊接机头(7)沿焊接承载梁弧形运动完成一段球体的焊接，调整焊接承载梁，完成球体其余段的焊接。10.空心球体的焊接工装，包括焊接承载梁和焊接机头(7)，所述焊接承载梁为弧形，所述焊接机头(7)设置于焊接承载梁上，其特征在于，还包括环形轨道(8)和支撑体，所述环形轨道(8)沿支撑体环向设置；在作为从球瓣焊接成半球体(13)的焊接工装时，所述焊接承载梁一端设置于环形轨道(8)上，另一端旋转设置于支撑体的中心；在作为从半球体(13)焊接成球体的焊接工装时，所述焊接承载梁一端设置于环形轨道(8)上，另一端旋转设置于支撑体的中心，或者所述焊接承载梁侧卧设置于环形轨道(8)上。11.如权利要求10所述的空心球体的焊接工装，其特征在于，所述支撑体包括外焊缝支撑体(3)和内焊缝支撑体(10)，所述焊接机头(7)为搅拌摩擦焊接机头(7)，所述焊接承载梁包括外焊接承载梁(6)和内焊接承载梁(9)；所述外焊缝支撑体(3)的外侧面形成半球形，所述外焊缝支撑体(3)外侧面与周向球瓣(2)间焊缝对应的位置具有外焊接支撑弧面(4)；所述内焊缝支撑体(10)的内侧面形成半球形，所述内焊缝支撑体(10)内侧面与周向球瓣(2)间焊缝对应的位置具有内焊接支撑弧面(11)；所述环形轨道(8)设置于内焊缝支撑体(10)顶部，所述内焊缝支撑体(10)顶部在环形轨道(8)内侧具有与外焊缝支撑体(3)相适配的环形支撑面；外焊缝焊接时，所述外焊缝支撑体(3)设置于内焊缝支撑体(10)的环形支撑面上，所述外焊接承载梁(6)一端设置于环形轨道(8)上，另一端旋转设置于外焊缝支撑体(3)中心；
内焊缝焊接时，所述内焊接承载梁(9)一端设置于环形轨道(8)上，另一端旋转设置于内焊缝支撑体(10)中心。