[發明專利]一種曲面焊接固定調整卡具

在審

• 申請號: 201710463163.7
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107081557A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 王美琪;徐進
• 申請（專利權）人: 中國化學工程第三建設有限公司
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 楊樂

技術領域

本發明涉及一種焊接卡具，特別是一種用于筒體、球殼等曲面焊接時的固定調整卡具。

背景技術

儲罐在石油、化工、國防、交通等領域應用廣泛，在國民經濟發展中起著重要作用。儲罐安裝過程中，需要對殼體板進行焊接。焊接環焊縫時，上下兩層殼體板需要進行組對。相鄰兩個殼體的組對質量是影響最終儲罐安裝質量的重要因素。殼體吊裝時受自身重力和吊裝操作的影響，殼體會有一定的變形。另外，焊接過程，殼體板因焊縫的影響，殼體板周長會收縮變形。因此，為保證焊接質量，就要固定、調整相鄰兩層殼體弧度，保證筒體組對質量和防止焊接后變形。

現有技術中，最常用的調整方法是在組對壁板（兩層相鄰的殼體）外側焊接擋板來固定壁板，內側焊接角鐵。點焊固定后組對時，壁板內側使用斜鐵打入角鐵內部，使壁板坡口對齊。以此類推，壁板一周全部找正后，組對過程結束。擋板與角鐵點焊前，坡口內必須清除飛濺、臟物、油脂等，準備工作時間長。該方法中所有的擋板與角鐵焊接處最后都要進行切除并打磨。此外，點焊會一定程度的破壞母材材質質量，點焊后需進行除銹打磨等清理工作，消耗人工量大，工序繁瑣。對于材質為不銹鋼的殼體，打磨后需進行著色處理，保證焊接打磨處無裂紋或其他缺陷。對于要求嚴格的材質，仍需進行探傷作業，以保證殼體質量。對于特殊材質的合金鋼如16Mn、15CrMo等，焊接過程易產生裂紋，焊接完成后還需進行熱處理。因此，傳統方法人工、材料及其他費用支出較大。

CN204818568U公開了一種球殼板焊接組對卡具，包括兩個定位柱、定位楔和連接梁，所述連接梁上設有兩個通孔，兩個通孔的兩側各設有兩個擋塊。使用時，先將第一定位柱和第二定位柱分別焊接于待焊接的兩球殼板上，再將連接梁的兩個通孔分別套在兩個定位柱上，將定位銷插入定位孔，固定連接梁。然后將定位楔插入合適的定位柱和擋塊之間，利用錘子敲打定位楔的方式調整焊接邊之間的距離。該方法中的定位柱是焊接在球殼板上的，因此，球殼焊接完工后，擋柱與球殼板的焊接位置需要進行切除和打磨，不利于保護殼板材質。另外，殼體板焊接前，利用人工錘擊敲打的方法易造成應力集中，對殼板產生不利影響。

為了減少輔助焊疤，CN103722341A公開了一種圓筒對接輔助裝置，包括兩個圓環、帶絲孔的方鋼和螺紋桿，兩個圓環套裝在組對圓筒外側，方鋼焊接在兩個圓環之間，螺紋桿與絲孔相互配合且數量相等，且絲孔朝向圓心。該裝置根據組對圓筒的錯邊量的余量來調節螺紋桿，達到圓筒對接最小錯邊量的效果，并避免了組對圓筒上焊疤的產生，進而避免了隨后的打磨、修補等工序，有利于節省人工和時間。但該裝置套在組對圓筒外時，需要額外的工具支撐，以使其與圓筒截面或環焊縫平行。因此，采用該裝置需要額外的支撐和找平步驟。另外，該裝置的直徑至少要大于組對圓筒的直徑，因此，運輸、存放并不便利。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種曲面焊接固定調整卡具，包括擋柱、定位板、伸長板，以及拉伸固定伸長板的拉伸固定件。其中，定位板穿過焊縫，垂直于焊接曲面切線，定位板兩端分別位于焊接曲面內外兩側，定位板位于焊接曲面內側的一端與擋柱連接，且擋柱緊貼焊接曲面內側，定位板位于焊接曲面外側的一端與伸長板的一端連接，伸長板另一端與拉伸固定部件連接。

優選地，所述定位板位于焊接曲面外側的一端與伸長板的一端通過連接件活動連接。

優選地，活動連接方式為，所述定位板上開有條狀卡槽，所述連接件固定在伸長板端部并穿過條狀卡槽與定位板卡緊。所述連接件為連接鉤或凸起支點。

優選地，所述條狀卡槽延伸至焊接曲面兩側，擋柱獨立于定位板，并穿過焊接曲面內側的條狀卡槽。

優選地，所述拉伸固定部件含有兩個底端緊貼焊接曲面的滑動支撐架。伸長板與拉伸固定部件連接的一端為螺柱，所述拉伸固定部件還包括螺母、墊片、支撐頭，所述支撐頭緊貼墊片，螺柱穿過支撐頭和墊片并旋進螺母，支撐頭與滑動支撐架頂端固定連接，滑動支撐架底端緊貼焊接曲面。

優選地，所述滑動支撐架底端帶有底座，所述底座緊貼焊接曲面。更優選地，所述底座具有一定弧度，且所述弧度與所述焊接曲面的弧度相同。

優選地，所述定位板、擋柱、底座的材質與焊接曲面材質相同或相近。

本發明的曲面焊接固定調整卡具具有以下優點：

1、 不需點焊，可減少工序環節，減少探傷及熱處理工序所需的費用；

2、 卡具可重復利用，節約成本；

3、 通過調節螺母改變對殼體的拉力，卡具均勻分布使殼體受力均衡，避免應力集中造成的殼體局部變形；