[发明专利]一种压力容器大型曲面封头通用的拼焊工装装置及方法

权利要求书

1.一种压力容器大型曲面封头通用的拼焊工装装置，所述装置包括支撑底盘（1）、滚珠丝杠（2）、成组滚动轴承（3）、执行元件（4）、外部定位块（5）、内部定位块（6）、手动摇杆（7）和刻度尺（8），其特征在于：所述滚珠丝杠（2）和所述执行元件（4）分别带动多数外部定位块（5）和所述内部定位块（6）沿所述支撑底盘（1）的导轨移动将曲面封头（9）组合定位夹紧固定。

2.根据权利要求1所述一种压力容器大型曲面封头通用的拼焊工装装置，其特征在于：所述支撑底盘（1）是中心为圆盘、向外均布导轨的结构。

3.根据权利要求2所述一种压力容器大型曲面封头通用的拼焊工装装置，其特征在于：所述导轨的数量为8，每相邻两个导轨之间的角度为45°；所述导轨的数量为10，每相邻两个导轨之间的角度为36°；所述导轨的数量为12，每相邻两个导轨之间的角度为30°；所述导轨的数量为16，每相邻两个导轨之间的角度为22.5°。

4.根据权利要求1所述一种压力容器大型曲面封头通用的拼焊工装装置，其特征在于：所述滚珠丝杠（2）具有精确的带动所述外部定位块（5）位移对所述曲面封头（9）进行定位装夹的传动和自锁装置。

5.根据权利要求1所述一种压力容器大型曲面封头通用的拼焊工装装置，其特征在于：所述成组滚动轴承（3）成对分别置于所述滚珠丝杠（2）的两端部，支撑所述滚珠丝杠（2）且保证所述滚珠丝杠（2）平稳顺利旋转。

6.根据权利要求1所述一种压力容器大型曲面封头通用的拼焊工装装置，其特征在于：所述执行元件（4）为单向移动气缸或单向移动液压缸。

7.根据权利要求1所述一种压力容器大型曲面封头通用的拼焊工装装置，其特征在于：所述外部定位块（5）嵌入导轨中、带有内弧形结构的定位块，所述内部定位块（6）嵌入导轨中、带有外凸弧形结构的定位块。

8.根据权利要求1所述一种压力容器大型曲面封头通用的拼焊工装装置，其特征在于：所述手动摇杆（7）与所述滚珠丝杠（2）的一端连接，定位时将所述外部定位块（5）通过所述手动摇杆（7）移动到所述刻度尺（8）的准确位置。

9.根据权利要求1所述一种压力容器大型曲面封头通用的拼焊工装装置，其特征在于：所述刻度尺（8）置于导轨的一侧。

10.一种压力容器大型曲面封头通用的拼焊工装方法，其特征在于：所述防变形方法通过以下步骤实现： 

（1）定位装夹：封头制造时，将球缺与等分瓜瓣置于所述工装防变形装置上，然后通过滚珠丝杠和执行元件分别带动所述外部定位块（5）和所述内部定位块（6）径向定位使所述曲面封头（9）组合定位夹紧固定牢靠，所述外部定位块（5）和所述内部定位块（6）可靠地与曲面封头（9）内外表面贴合，定位装夹，固定完成；

（2）焊接：固定完成后，按尺寸要求在焊缝处进行点固；施焊时，先将曲面封头（9）球缺内部焊缝至曲面封头（9）底部圆周的弧形焊缝以封头轴线为对称轴两两对称施焊，使曲面封头（9）沿焊缝纵向变形相互抵消，再以同样方法对称施焊外部施焊，焊接过程中严格控制层间温度，然后将球缺与等分瓜瓣连接处环形焊缝焊接；

（3）退火热处理：焊接完成后将曲面封头取出工装防变形装置，进行600℃退火热处理，消除约束引起的内部应力。