[發明專利]一種耐壓殼體真空預熱電子束焊接用隔熱防護裝置

有效

• 申請號: 202010520774.2
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111761190B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 余巍;高奇;崔永杰;張林林;王東興;劉希林;劉志穎
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B23K15/00
• 分類號: B23K15/00;B23K15/06;B23K37/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 逯雪峰

本發明涉及一種耐壓殼體真空預熱電子束焊接用隔熱防護裝置，所述隔熱防護裝置設在耐壓殼體外部，由可拆卸不銹鋼板通過螺栓連接形成骨架，包括上半球隔熱防護裝置和下半球隔熱防護裝置，其中上半球隔熱防護裝置直接與外加熱器上表面固定連接，形成帽狀結構，所述下半球隔熱裝置位于外加熱器下方，下半球隔熱裝置與轉臺固定，形成碗狀結構，骨架外部鋪墊多層高反光金屬箔進行隔熱防護，上半球隔熱防護裝置的中心設置為光滑的筒形結構，加熱線路及測溫熱電偶線穿過該筒形機構，本發明能夠在耐壓殼體的真空預熱焊接時起到很好的隔熱保護作用，提升加熱效率，同時解決了線路運動過程中纏繞問題。

技術領域

本發明涉及金屬材料焊接領域，具體涉及一種耐壓殼體真空預熱電子束焊接用隔熱防護裝置。

背景技術

傳統電子束焊接技術中通常采用電子束散焦掃描預熱，僅對薄板或者厚板表面進行焊前預熱，預熱能力有限；真空預熱電子束焊接是一種新的焊接方法，將真空預熱和電子束焊接技術相結合，能夠有效提高特種材料焊接性，同時改善焊縫性能。

基于該真空預熱電子束焊接方法，現有耐壓殼體構件中環形焊縫需要進行真空預熱電子束焊接，所需預熱溫度將達到600℃以上，長時間高溫預熱會對電子束焊機造成損壞，急需解決耐壓殼體高溫下向電子束焊機內部的熱量輻射問題；同時，耐壓殼體在焊接過程中需要轉動，而殼體內部加熱器的連接線路會在轉動時發生纏繞造成損壞，易發生短路現象，現有技術中尚無針對上述問題的解決方案。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明設計制作了一套用于耐壓殼體的真空預熱電子束焊接用隔熱防護裝置，采用本發明能夠有效阻隔高溫熱量向真空電子束焊機內的輻射，避免長時間高溫造成電子束焊機設備損壞，有效減少熱量耗散，提高了耐壓殼體真空加熱效率，同時避免了焊接過程中線路纏繞損壞的現象。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種耐壓殼體真空預熱電子束焊接用隔熱防護裝置，用于耐壓殼體真空預熱電子束焊接中的隔熱防護，真空預熱電子束焊接裝置包括電子束焊機、轉臺、加熱系統以及真空室，所述耐壓殼體位于轉臺上方，隨著轉臺做旋轉運動，加熱系統與耐壓殼體進行組裝，在電子束焊機的真空室內進行真空加熱，所述加熱系統由內加熱器和外加熱器構成，外加熱器支撐在耐壓殼體外側，與耐壓殼體之間留有間隙，內加熱器固定在耐壓殼體內隨著耐壓殼體旋轉運動，所述隔熱防護裝置設在耐壓殼體外部，由可拆卸不銹鋼板通過螺栓連接形成骨架，包括上半球隔熱防護裝置和下半球隔熱防護裝置，其中上半球隔熱防護裝置直接與外加熱器上表面固定連接，形成帽狀結構，所述下半球隔熱裝置位于外加熱器下方，下半球隔熱裝置與轉臺固定，形成碗狀結構，在下半球隔熱裝置頂端處還設計有凸起邊緣結構，能夠減少加熱器和耐壓殼體之間縫隙處的熱量輻射；上、下半球隔熱防護裝置的骨架安裝完成后，在骨架外部鋪墊多層高反光金屬箔進行隔熱防護。

進一步地，所述上半球隔熱防護裝置的中心設置為光滑的筒形結構，加熱線路及測溫熱電偶線穿過該筒形機構，轉動過程中在筒形結構內部做自身纏繞，避免與其他部位發生纏繞造成線路損壞。

進一步地，所述高反光金屬箔為鋁箔。

有益效果：本發明通過設計一種耐壓殼體真空預熱電子束焊接的隔熱防護裝置，有效減少了真空預熱過程中向真空電子束焊機內的輻射熱量，提高了加熱效率；同時能夠避免在耐壓殼體旋轉焊接過程中加熱線路和測溫線路與其他部位發生纏繞，造成損壞的問題。通過實驗測試，當耐壓殼體加熱至600℃時，未采用本發明時距離耐壓殼體附近200mm位置處溫度將達到450-550℃，采用本發明后溫度僅有250-300℃；同時加熱時間由原來5-6h，可縮短至3-4h。本發明能夠在耐壓殼體的真空預熱焊接時起到很好的隔熱保護作用，提升加熱效率，同時解決了線路運動過程中纏繞問題。

附圖說明

圖1為耐壓殼體真空預熱電子束焊接裝置結構示意圖；

圖2為下隔熱裝置結構示意圖。

具體實施方式