[發明專利]一種大型低溫風洞拐角段制作方法

有效

• 申請號: 202110987824.2
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113664408B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 閔曉峰;潘伍覃;魯志國;蔣杰;郭則明;林德鈺;胡洪學;鄒大軍
• 申請（專利權）人: 武漢一冶鋼結構有限責任公司;中國一冶集團有限公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K37/04;B23K31/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 肖惠

本申請提供一種大型低溫風洞拐角段制作方法，其包括：步驟一，組裝內層連接圈和導流片；步驟二，焊接上連接板、下連接板以及導流片連接板；步驟三，對內層連接圈的連接吊架進行拼焊；步驟四，組裝橢圓環結構與內層連接圈；步驟五，拼焊橢圓環吊架；步驟六，將橢圓環結構分別與出口筒體、入口筒體進行預拼裝；步驟七，進行拐角段安裝。該方法可用于制作大型低溫風洞拐角段的各個部件，具有方法簡單、制作效率高、制作精度高、通用性強、質量好等特點，解決了大型低溫風洞拐角段制作難度大、精度較低的問題。

技術領域

本申請涉及風洞領域，尤其涉及一種大型低溫風洞拐角段制作方法。

背景技術

自風洞問世以來，應用風洞技術進行空氣動力研究和飛行器研制獲得了重大進展，其作用也日趨顯著。但隨著試驗對象(如飛行器)日益大型化，常規風洞試驗面臨一些嚴峻挑戰，其中最重要的就是常規風洞無法在全尺寸雷諾數內進行試驗，而高雷諾數風洞試驗是實現飛行器氣動力精細設計和飛行性能準確預測的前提和保證，低溫風洞就是為解決這一問題誕生并發展起來的。拐角段是大型低溫風洞的重要部段之一，能實現氣流90°轉向。與常規碳鋼風洞拐角段結構不同，大型低溫風洞拐角段導流片通過上連接板、下連接板安裝在內層連接圈內，內層連接圈通過吊架安裝在橢圓環殼體內，上連接板、下連接板與導流片通過螺栓連接，上連接板、下連接板、內層連接圈、吊架、橢圓環殼體之間通過焊接連接。

由于結構復雜，大型低溫風洞拐角段制作難度遠大于常規碳鋼風洞，如何保證拼裝精度是制作的難點之一。大型低溫風洞采用奧氏體不銹鋼制作，奧氏體不銹鋼由于導熱系數小、線膨脹系數大，導致焊接變形大，如何控制拐角段焊接變形避免降低導流片的安裝角度和間距是制作的難點之二。小型碳鋼風洞拐角段可以拼裝焊接完成后整體吊裝上位(如國內專利201610786440.3)，而大型低溫風洞拐角段均在200噸以上，整體吊裝上位對起重設備要求高，同時拐角段橢圓環和出口筒體、入口筒體整體拼裝焊接無法有效控制焊接變形會使拐角段轉向角度偏離90°，且拐角段橢圓環和出口筒體、入口筒體整體拼裝過程中多次翻轉出現的吊裝變形會降低拐角段的整體尺寸精度，這些是大型低溫風洞拐角段制作難點之三。

因此，需要研制出一種新的大型低溫風洞拐角段制作方法，解決上述存在的問題。

發明內容

本申請的目的之一在于提供一種大型低溫風洞拐角段制作方法，旨在改善現有的大型低溫風洞拐角段的拼裝精度較低的問題。

本申請的技術方案是：

一種大型低溫風洞拐角段制作方法，包括以下步驟：

步驟一，組裝內層連接圈和導流片：將環形狀的仿形工裝與導流片拼裝裝置在平臺上進行組裝，調整所述仿形工裝與所述導流片拼裝裝置的相對位置以達到制作要求；在所述仿形工裝的上拼裝多個依次首尾相連的豎向連接塊，并形成環形狀的內層連接圈；將連接好的導流片、上連接板、下連接板以及導流片連接板依次安裝在所述內層連接圈中；

步驟二，焊接所述上連接板、所述下連接板以及所述導流片連接板：在所述內層連接圈的外側壁上點焊多個依次平行間隔且豎直設置的防變形鋼條；所述防變形鋼條為長方體結構，且沿長度方向的兩端分別與所述仿形工裝的第一邊形板、第二邊形板進行點焊固定，所述防變形鋼條沿寬度方向的端面與所述內層連接圈的外側壁點焊固定，并在靠近每個所述導流片的兩端的兩側處均設置有所述防變形鋼條；將所有所述上連接板、所述下連接板以及所述導流片連接板進行打底焊，然后完成所有所述上連接板、所述下連接板的填充蓋面焊，最后完成所有所述導流片連接板的填充蓋面焊；

步驟三，對所述內層連接圈的連接吊架進行拼焊：在相鄰接的兩個所述豎向連接塊的相連接處的頂端面、底端面上分別點焊防變形固定塊，且所述防變形固定塊沿厚度方向的端面與所述內層連接圈沿厚度方面的端面相齊平，并在所述防變形固定塊點焊完成后拆除所述仿形工裝、所述防變形鋼條；在所述內層連接圈的外周壁上平行間隔地拼裝上下兩層所述連接吊架，且兩層所述連接吊架沿所述內層連接圈的高度方向設置；所述連接吊架采用對稱K型坡口，且施焊時對稱焊接正坡口、反坡口；