[發明專利]一種高精度控制焊接變形的工藝方法

在審

• 申請號: 201911364277.1
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111014994A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 袁林;梁修福;王言偉;劉建波;楊平
• 申請（專利權）人: 煙臺國冶冶金水冷設備有限公司
• 主分類號: B23K31/00
• 分類號: B23K31/00
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙) 37225
• 代理人: 申國棟

1.一種高精度控制焊接變形的工藝方法，其特征在于，包括以下步驟：

（A）準備階段：

準備平臺（301），在平臺（301）上按托圈的設計尺寸以一比一的比例放地樣；所述托圈包括兩件相對設置的耳軸塊組合（101）和兩件相對設置的扇形塊（102），耳軸塊組合（101）和扇形塊（102）間隔設置，耳軸塊組合（101）與兩端所相鄰的扇形塊（102）之間待通過焊接方式相連接以構成托圈的環形主體，所述耳軸塊組合（101）是由耳軸塊（101-2）與耳軸（101-1）組對焊接后機加工而成；所述耳軸（101-1）上設有中心孔；

完成耳軸塊組合（101）和扇形塊（102）各自箱體的組對焊接以及耳軸（101-1）的精加工，并完成耳軸塊組合（101）與扇形塊（102）之間四組箱型對接接頭的坡口加工；

（B）定位階段：

在平臺（301）上固定有耳軸支撐座（302），將耳軸塊組合（101）放置在耳軸支撐座（302）上，并以地樣為基準，找正耳軸塊組合（101）的位置；然后在兩組耳軸塊組合（101）上分別安裝標記裝置，并在平臺（301）上設置標記檢測裝置；并將耳軸塊組合（101）固定在耳軸支撐座（302）上，將扇形塊（102）放置在平臺（301）上的彈性支撐部件上；

（C）焊接階段：

對兩組耳軸塊組合（101）和兩組扇形塊（102）之間形成的四組箱型對接接頭進行同步、對稱施焊，焊接過程中使用標記檢測裝置實時監測標記裝置的位置，判斷耳軸塊組合（101）是否發生偏移，根據偏移方向實時調整焊接參數。

2.如權利要求1所述的高精度控制焊接變形的工藝方法，其特征在于：耳軸塊（101-2）與扇形塊（102）的型箱結構均包括上下兩個蓋板和內外兩個側板；耳軸塊（101-2）的蓋板（101-2-10）伸出于內外側板（101-2-20），扇形塊（102）的內外側板（102-20）伸出于蓋板（102-10），對于每組箱型對接接頭：耳軸塊（101-2）的內外側板（101-2-20）與扇形塊（102）的內外側板（102-20）構成內外兩條側板對接焊縫（201），耳軸塊（101-2）的上下蓋板（101-2-10）與扇形塊（102）的上下蓋板（102-10）分別構成上下兩條蓋板對接焊縫（202），耳軸塊（101-2）的上下蓋板（101-2-10）與扇形塊（102）的內外側板（102-20）構成四條蓋板側板焊縫（203），上方內側和外側各一條蓋板側板焊縫（203），下方內側和外側各一條蓋板側板焊縫（203）；

所述側板對接焊縫（201）和蓋板側板焊縫（203）采用非對稱的坡口形式，設位于箱體外側的坡口深度為H，則位于箱體內側的坡口深度為H+14mm，鈍邊為2mm。

3.如權利要求2所述的高精度控制焊接變形的工藝方法，其特征在于：側板對接焊縫（201）的坡口根部間隙小于蓋板對接焊縫（202）的坡口根部間隙；在焊接階段，先焊接側板對接焊縫（201），再焊接蓋板側板焊縫（203），最后焊接蓋板對接焊縫（202）。

4.如權利要求2所述的高精度控制焊接變形的工藝方法，其特征在于：焊接側板對接焊縫（201）和、或蓋板對接焊縫（202）時，先同步、對稱焊接位于箱體內側的坡口，然后停止內側的焊接，對箱體外側部分進行清根，然后開始外側的焊接，再開始在箱體內外側同時焊接。

5.如權利要求4所述的高精度控制焊接變形的工藝方法，其特征在于：對箱體外側部分進行清根，直至箱體內側坡口的待填充量為外側的80%-120%，再開始外側坡口的焊接；當外側焊接至外側剩余的坡口深度為內側的80%-120%時，再開始在箱體內外側坡口同時焊接。

6.如權利要求2所述的高精度控制焊接變形的工藝方法，其特征在于：對側板對接焊縫（201）和蓋板對接焊縫（202）的內側以及外側的焊接均采用分層分段的焊接方式，并且相互對稱的焊縫要同步施焊；所述分層分段的焊接方式是指：分層焊接且每一層內分段焊接，對于每一層，先對稱跨越側板或蓋板寬度中線焊接第一段，再上下交替延長施焊其它焊接段，直至完成該焊層的焊接，再開始焊接下一層。