[實用新型]薄壁圓井型不銹鋼筒體焊接用變形控制工裝

有效

• 申請號: 201420818885.1
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN204504638U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 徐明;羅剛;趙兵;程小華;張吉斌
• 申請（專利權）人: 中國核工業華興建設有限公司
• 主分類號: B23K37/053
• 分類號: B23K37/053;B23K37/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 何朝旭;朱磊

技術領域

本實用新型涉及一種焊接工裝，尤其是薄壁圓井型不銹鋼筒體焊接用變形控制工裝，屬于機械技術領域。

背景技術

我國核電發展一直遵循“質量第一、安全第一”的政策。各核電建設公司為能更好的建造并管理好多個及多種堆型核電項目，且積極應對新型核電工程建設的挑戰，必須不斷提高技術創新能力，保證建造質量，以有效且優異的技術管理指導現場施工，優化管理，優化生產，為滿足未來核電發展需要打下夯實的基礎。

該工裝適用于WWER-1000堆型核電站UJA廠房檢查井、換料井及豎井不銹鋼筒體的焊接。在后期核電運行時，該筒體內注滿水，為新舊燃料更換、設備存放及檢修等工作提供作業環境條件。各圓井尺寸較大且在核電正常運行中起重大作業，其精度要求也極高。其中各筒體尺寸、功能及精度要求為：

1、檢查井直徑為3686mm，高度為12000mm，筒體壁厚為4mm，后期用于存放保護管組件及堆芯吊籃和堆芯圍板等，其制作精度要求半徑及垂直度為-2/+5mm；

2、換料井直徑為2900mm，高度為14000mm，筒體壁厚為4mm，后期換料機在該井內進行新舊燃料的更換作業，其制作精度要求半徑為±3mm、垂直度為1.5mm/m；

3、豎井直徑為6500mm，高度為8000mm，筒體壁厚為4mm，后期壓力容器放置于該井中，其制作精度要求半徑為±4mm、垂直度為1.5mm/m。

由于筒體尺寸較大，筒體壁板需進行拼接，接頭形式為雙邊45°坡口，背面清根，其中多處為“丁”字型焊縫，焊接量較大，且不銹鋼板厚僅為4mm，極容易造成焊接變形超差。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術的缺陷，提供薄壁圓井型不銹鋼筒體焊接用變形控制工裝，可現場使用、成本低、制作方便且可有效滿足技術需求。

本實用新型通過以下技術方案解決技術問題：薄壁圓井型不銹鋼筒體焊接用變形控制工裝，包括與薄壁圓井型不銹鋼筒體的焊縫相配合的碳鋼板，所述碳鋼板的一側開設凹槽，所述凹槽的底部連接充氣管，在碳鋼板上相對于所述凹槽的背側設有調節螺栓，所述調節螺栓的一端設有支撐件，所述支撐件上設有加固裝置。上述技術方案可以達到以下目的：在焊接過程中，由于不銹鋼板局部受熱，在一定范圍內會產生較大變形，該工裝需在該范圍內有效抵抗焊接變形；不銹鋼在與碳鋼直接接觸時易產生腐蝕，需保證工裝中的碳鋼材料不與不銹鋼直接接觸；為保證焊縫質量，焊接時，受熱的不銹鋼容易被空氣所氧化，該工裝需可實現焊縫背部充氣保護；該工裝需靈活、可重復使用、可操作性強且可調節；該工裝需易制作、成本低、結構簡單及方便使用等特點。

上述目的通過以下技術方案進一步實現：在碳鋼板開設凹槽的一側還固定隔離墊板。所述隔離墊板為不銹鋼隔離墊板，不易產生腐蝕。所述充氣管為鋼管，通過軟管和氣源連接。所述調節螺栓位于所述背側的上、下端，可以是若干個，由固定在背側的螺母和與螺母相配合的螺桿組成，螺桿可以自由上下擰緊，用于調節工裝的位置，確保焊縫基本位于凹槽中間。所述支撐件固定在不銹鋼筒體的襯里板上，所述碳鋼板位于兩個支撐件的中間位置，所述支撐件上固定角鋼，所述加固裝置位于角鋼和碳鋼板之間。所述加固裝置為鍥鐵、壓力模塊或頂撐裝置。使該工裝加固，必要時增加預應力，作反變形。

使用時，用板厚≥25mm厚的碳鋼板，中間機加工一個凹槽，尺寸約20mm寬、15mm深，總長度根據所制作構件而定，若是弧形，則需按照構件的曲率半徑進行彎弧，以保證該工裝與構件板可緊密貼實；工裝背側上下兩邊焊接若干螺母，相應螺桿可自由上下擰緊，用于調節工裝的位置，確保焊縫基本位于該凹槽中間；凹槽間隔一定距離焊接通氣管，焊接時，凹槽內通入保護氣體，用于焊縫背部保護，保證焊縫質量，通氣管數量可根據構件自行排布；固定該工裝時，可在該工裝背部加設一拉桿，通過鍥鐵加固，或間隔一定距離設置頂撐，將該工裝緊密貼實到要制作構件上；最后進行縫隙的封堵，可使用膠帶或其他可用填充物。

本實用新型的有益效果是：操作方便快捷，不僅節約了成本和時間，還滿足了核電標準要求，最終使結構整體尺寸滿足設計公差要求。總之，采用本實用新型焊接變形控制調節工裝，可以顯著提高WWER-1000堆型核電站反應堆廠房各圓井型筒體制作安裝的可操作性，使現有技術存在的上述問題得到妥善解決。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為用于圓井型不銹鋼襯里筒體焊接變形控制工裝的俯視圖。

圖2為圖1中1-1的剖面圖。

圖3為圖1中2-2的剖面圖。