[發明專利]大型核檢測容器結構的焊接方法

有效

• 申請號: 201210560355.7
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103878468B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 高嘉爽;楊國舜;汪虎;張春杰;李壽康
• 申請（專利權）人: 上海航天設備制造總廠
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/173
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種焊接工藝，具體地，涉及一種大型核檢測容器結構的焊接方法。

背景技術

核檢測容器屬于大型密封真空檢測設備，該種產品結構較為特殊，產品尺寸大、密封性、真空度要求高，空載真空度要求達到5×10^-4Pa，滿負荷真空度達到5×10^-3Pa，因此對焊縫漏率要求極高。然而，由于結構外形尺寸大，構造復雜，焊縫眾多，焊接變形問題突出，焊接順序及焊接方法不當容易造成變形，使得制造難度非常大。然而，現有的加工工藝無法達到制造要求，目前，我國尚未突破大尺寸真空核檢測設備的焊接工藝技術難題，無法完成大尺寸和檢測容器的加工制造，嚴重制約我國和檢測設備的發展水平。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種大型核檢測容器結構的焊接方法，本發明通過制定合理的焊接工藝和質量控制措施，控制焊接變形、減少焊接裂紋的發生、消除焊接殘余應力、滿足結構真空度要求，采用較為普通的焊接方法實現高要求的核檢測產品的焊接，能夠滿足制造要求。

根據本發明的一個方面，提供一種大型核檢測容器的焊接方法，包括以下步驟：

步驟一:將方法蘭采用雙面焊接坡口，TIG焊打底，MIG焊逐層蓋面拼焊成形、校平;

步驟二：將四塊壁板焊接定位、裝配成箱體組件，定位采用TIG焊方法；

步驟三：將箱體組件與方法蘭定位、裝配，定位采用TIG焊方法；

步驟四：將加強筋、圓法蘭與箱體定位、裝配，定位采用TIG焊方法；

步驟五：焊妥方法蘭、圓法蘭、壁板、加強筋等各組件之間的焊縫。

優選地，步驟五中壁板與壁板間的焊縫、方法蘭與壁板內側的焊縫、圓法蘭與壁板內側的焊縫和加強板與壁板間的焊縫采用如下焊接工藝：TIG焊打底，MIG焊蓋面，焊縫連續、封閉。

優選地，步驟五中方法蘭與壁板外側的焊縫、圓法蘭與壁板外側的焊縫和加強筋與壁板間的焊縫，采用如下焊接工藝：MIG焊，焊縫斷續焊，焊縫60mm，間距20mm。

優選地，所述MIG焊保護氣體為氬氣+氧氣混合，比例為98%氬氣+2%氧氣，MIG焊參數為：電流270±10A；電壓26±2V；氣體流量13±2L/min。

優選地，步驟一中的所有焊縫及步驟五中壁板與壁板間的焊縫、方法蘭與壁板內側的焊縫、圓法蘭與壁板內側的焊縫和加強板與壁板間的焊縫，控制焊接過程中的層間溫度應不大于120℃，采用水冷方式控制層間溫度，每焊接一層，用溫度不超過20℃的水均勻噴灑在焊縫表面，直至手觸溫度為常溫。

優選地，步驟五中加強板與壁板焊縫的焊角高度取相應板厚3/4的焊接要求，即角焊縫12mm高。

優選地，步驟五中的所有焊縫采取對稱、分散施焊原則。

優選地，步驟五之前還包括：將待焊接產品固定于焊接平臺上，裝配定位焊接之后，在相鄰加強筋之間設置撐桿，并利用壓板將產品與焊接平臺固定連接，以控制焊接變形。

優選地，步驟五焊接完成之后還包括：采用振動時效方法消除焊接應力。

根據本發明的另一個方面，提供一種拍瓦真空壓縮室，包括：若干箱體、左側蓋、右側蓋、若干方法蘭、若干圓法蘭、和若干加強筋，箱體由4塊壁板和2個方法蘭焊接而成，圓法蘭和加強筋焊接至箱體壁板外側，各箱體和左側蓋、右側蓋之間通過箱體的方法蘭螺接連接。

本發明的拍瓦真空壓縮室屬于大型密封真空核檢測容器，屬超大、超厚、超高真空度要求的焊接結構件，焊接難度大，為我國高功率激光驅動升級系統的重要組成部分。該拍瓦真空壓縮室可以產生拍瓦級激光，拍瓦激光可以產生約10²¹W/cm²的輻照度，拍瓦強激光束可以使原子核產生反應以擊碎原子。

本發明的焊接工藝通過合理的焊接工藝和質量控制措施，采用常規的TIG、MIG焊接方法就實現了高密封性和真空度要求產品的焊接，且焊后的密封性檢測表明：焊縫質量高、漏率低，補焊返修次數少，焊接工藝措施和方案為高功率激光驅動器升級系統的成功研制奠定了基礎，同時也為同類產品提供參考。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

1.本發明涉及的工藝方法具有焊縫質量高，符合真空度要求，質量可靠性好的優點，突破了大尺寸真空核檢測設備的焊接工藝技術難題，能夠滿足大型密封真空核檢測容器的使用要求。

2.本發明涉及的工藝裝備（壓板、支撐桿等）結構簡單、使用方便，經濟成本低，且滿足控制產品焊接變形的要求。