[發(fā)明專利]一種保證熱室殼體平面度的焊接夾具及焊接方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811300445.6
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109202354A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范留華;張孝平;馬紫陽
• 申請（專利權(quán)）人: 平湖核奇重型機(jī)械有限公司
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04;B23K31/00;B23K9/16
• 代理公司: 上海開祺知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

本發(fā)明涉及熱室殼體加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種保證熱室殼體平面度的焊接夾具，包括放置在熱室殼體內(nèi)部的內(nèi)胎架和放置在熱室殼體外部的外胎架，其焊接方法，具體步驟如下：(1)、在平臺上設(shè)置兩個內(nèi)胎架，且確保兩個內(nèi)胎架在平臺上的投影完全重合；(2)、把熱室殼體的A部分和B部分套在內(nèi)胎架上；(3)、在熱室殼體外部套設(shè)兩個外胎架；(4)、對熱室殼體的A部分、B部分的焊接前進(jìn)行防變形準(zhǔn)備；(5)、對熱室殼體的對接線采用手工氬弧焊方式進(jìn)行焊接。本發(fā)明所得到的一種保證熱室殼體平面度的焊接夾具及焊接方法，從裝配方式，工裝，焊接防變形三個方面進(jìn)行改進(jìn)，解決熱室殼體箱體平面度超差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱室殼體加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種保證熱室殼體平面度的焊接夾具及焊接方法。

背景技術(shù)

檢驗中心熱室殼體是一種重要的核試驗設(shè)備，是一種大型箱體結(jié)構(gòu)，尺寸達(dá)5米×3.5米×3米，壁厚只有3毫米，材質(zhì)為321不銹鋼，是一種典型的大尺寸不銹鋼薄壁件，從使用角度考慮，其平面度要求較高，誤差要求≤3mm/3m，精度較高。由于箱體尺寸大，壁厚薄，導(dǎo)致剛性差，板材裝配時容易錯邊；箱體尺寸大，壁厚薄，且為不銹鋼件，焊接時容易產(chǎn)生角變形和波浪變形。由于產(chǎn)品的這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，導(dǎo)致熱室殼體的整體平面度不易保證。

現(xiàn)有的常規(guī)技術(shù)方案：裝配時，先用強(qiáng)力(如人力或頂緊塊)強(qiáng)行將熱室殼體箱體的A部分和B部分的對接焊縫區(qū)域?qū)R在一起，然后點(diǎn)焊對接焊縫成整體，再在箱體內(nèi)部加支撐梁工裝，最后完成拼接焊縫的焊接。

上述現(xiàn)有的常規(guī)技術(shù)方案存在的問題：

(1)、裝配方式：熱室殼體箱體的A部分和B部分，尺寸大，壁薄，由于重力和折彎的因素，本身就存在翹曲不平，現(xiàn)有方案只是在裝配時強(qiáng)行將拼接焊縫區(qū)域壓平齊，但其他遠(yuǎn)離拼接焊縫的區(qū)域并不平整。

(2)、工裝：現(xiàn)有方案為支撐梁工裝，支撐梁與箱體內(nèi)表面接觸面積有限，支撐梁與箱體內(nèi)表面接觸區(qū)域的平面度較好，其他區(qū)域平面度較差。

(3)、焊接：直接施焊，未充分的考慮防止焊接變形的方法和措施。

以上問題，導(dǎo)致熱室殼體箱體焊接完成后，箱體平面度超差，產(chǎn)品最終往往不被接受。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而提供一種保證熱室殼體平面度的焊接夾具及焊接方法，從裝配方式，工裝，焊接防變形三個方面進(jìn)行改進(jìn)，提升熱室殼體平面度。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的一種保證熱室殼體平面度的焊接夾具，包括放置在熱室殼體內(nèi)部的內(nèi)胎架和放置在熱室殼體外部的外胎架，所述內(nèi)胎架的結(jié)構(gòu)包括方管、墊板和一號連接板，每兩根方管通過端部的焊接形成L形結(jié)構(gòu)，四個L形結(jié)構(gòu)首尾對接形成矩形結(jié)構(gòu)，在首尾對接的L形結(jié)構(gòu)設(shè)置有一號連接板，所述一號連接板與L形結(jié)構(gòu)之間均通過螺栓連接，且通過一號連接板連接后的L形結(jié)構(gòu)之間存在間隙，在形成矩形結(jié)構(gòu)的四個L形結(jié)構(gòu)的外圍貼合一層墊板，所述的墊板為不銹鋼材質(zhì)；所述外胎架包括槽鋼、二號連接板，每三段槽鋼中的兩端焊接在另外一段的兩端形成U形結(jié)構(gòu)，兩個U形結(jié)構(gòu)對接形成矩形結(jié)構(gòu)，兩個U形結(jié)構(gòu)對接處的槽鋼端部設(shè)置有二號連接板，二號連接板與U形結(jié)構(gòu)連接的一端位于U形結(jié)構(gòu)內(nèi)壁的外側(cè)，且二號連接板未與U形結(jié)構(gòu)連接的一側(cè)位于U形結(jié)構(gòu)外壁的外側(cè)，在兩個U形結(jié)構(gòu)對接處的兩個二號連接板之間通過螺栓和螺母連接，且兩個U形結(jié)構(gòu)對接處存在間隙；其中內(nèi)胎架所形成的矩形結(jié)構(gòu)的尺寸與熱室殼體的內(nèi)部尺寸一致，外胎架所形成的矩形結(jié)構(gòu)的尺寸與熱室殼體的外部尺寸一致。

使用上述焊接夾具的一種保證熱室殼體平面度的焊接方法，具體步驟如下：

(1)、在一個表面平整且水平的平臺上放置多個臨時墊塊，在臨時墊塊上水平放置第一個內(nèi)胎架，在第一個內(nèi)胎架上在放置若干個臨時墊塊，然后在放置第二個內(nèi)胎架，調(diào)節(jié)第二個內(nèi)胎架的位置，確保兩個內(nèi)胎架在平臺上的投影完全重合；

(2)、把熱室殼體的A部分和B部分套在內(nèi)胎架上；