[发明专利]核电站钢衬里预应力焊接变形控制工装及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接变形控制工装，尤其是一种核电站钢衬里预应力焊接变形控制工装，同时还涉及应用该工装的焊接变形控制方法，属于核电工程技术领域。

背景技术

钢衬里是由若干圆弧形钢板（钢衬里壁板）拼焊而成的大型圆筒形安全防护设施，是核反应堆厂房重要的最后一道防辐射泄漏屏障，属于核二级承压设备，必须具有可靠的密封性。因此要求确保施工过程中焊缝接头的焊接质量和可靠性。

传统焊接工艺的点压加工成形方法容易使钢衬里壁板边缘出现波浪变形，其最大径向变形可达10mm以上，因此在现场拼装焊接时难以保证焊缝间隙，不仅影响自动焊接设备的应用，而且不采取修整措施将无法确保焊接质量。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提出一种核电站钢衬里预应力焊接变形控制工装，同时给出借助该工装的核电站钢衬里预应力焊接变形控制方法，从而确保钢衬里壁板拼焊前具有精确的形状，为自动焊接设备的有效使用以及确保钢衬里质量奠定坚实基础。

为了达到上述目的，本发明的核电站钢衬里预应力焊接变形控制工装基本技术方案为：具有刚性底架；所述刚性底架中部上方安置具有与钢衬里内径相配弧形顶的刚性模架，两端上方分别固定具有与所述刚性模架弧形顶端头衔接时相切斜面的下支架；所述下支架的内端上方安置门形上支架；所述上支架的下部固定下夹钳，顶部安置活塞杆朝下的压紧液压缸；所述活塞杆的轴向与所述下支架的斜面垂直，下端装有与所述下夹钳相对的上夹钳；所述刚性底架上装有顶撑所述刚性模架的顶升油缸，所述刚性模架通过导向装置与所述刚性底架构成垂向移动副。

借助该工装的核电站钢衬里预应力焊接变形控制方法包括以下步骤：

第一步、松释顶升油缸使刚性模架处于降下位置，并缩回压紧油缸活塞后，将待成形钢衬里壁板两端分别置于底架两端的上、下夹钳之间；

第二步、使压紧油缸活塞下伸，将待成形钢衬里壁板两端分别夹紧在刚性底架两端的上、下夹钳之间；

第三步、升起顶升油缸将刚性模架逐渐顶起至其弧形顶两端分别与所述两下支架的斜面相切衔接位置，使待成形钢衬里壁板形成与所述刚性模架弧形顶相吻合的弧形；

第四步、在成形后的钢衬里壁板焊接构成圆弧周向加强筋的构件，使其定形。

采用本发明后，实质上通过模架顶升，在钢衬里壁板成形过程中，预制出拉伸应力，再焊接周向加强筋的构件定形，可以显著减小钢衬里壁板成形后边缘的径向波浪，从而保证钢衬里焊接的成形精度，为自动焊接设备的有效使用以及确保钢衬里质量打下了坚实基础。

本发明基本技术方案进一步的完善是，所述上、下夹钳分别具有沿待成形钢衬里壁板宽度方向延伸的凹槽和凸起。这样可以使待成形钢衬里壁板两端形成相应的防滑筋，被牢固夹紧，避免成形时两端出现滑移，从而更有效地预制出所需的拉伸应力。

总之，理论和实践均证明，本发明妥善解决了核电站钢衬里焊接建造过程中产生的波浪形变形问题，实现了钢衬里的精确成形和组对拼装，为大大提高核电站的建造效率和质量创造了良好条件。

附图说明

    下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1底架的俯视图。

图3为图1的K向视图。

图4为图1的局部放大结构示意图。

具体实施方式

实施例一