[实用新型]薄壁圆井型不锈钢筒体焊接用变形控制工装

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种焊接工装，尤其是薄壁圆井型不锈钢筒体焊接用变形控制工装，属于机械技术领域。

背景技术

我国核电发展一直遵循“质量第一、安全第一”的政策。各核电建设公司为能更好的建造并管理好多个及多种堆型核电项目，且积极应对新型核电工程建设的挑战，必须不断提高技术创新能力，保证建造质量，以有效且优异的技术管理指导现场施工，优化管理，优化生产，为满足未来核电发展需要打下夯实的基础。

该工装适用于WWER-1000堆型核电站UJA厂房检查井、换料井及竖井不锈钢筒体的焊接。在后期核电运行时，该筒体内注满水，为新旧燃料更换、设备存放及检修等工作提供作业环境条件。各圆井尺寸较大且在核电正常运行中起重大作业，其精度要求也极高。其中各筒体尺寸、功能及精度要求为：

1、检查井直径为3686mm，高度为12000mm，筒体壁厚为4mm，后期用于存放保护管组件及堆芯吊篮和堆芯围板等，其制作精度要求半径及垂直度为-2/+5mm；

2、换料井直径为2900mm，高度为14000mm，筒体壁厚为4mm，后期换料机在该井内进行新旧燃料的更换作业，其制作精度要求半径为±3mm、垂直度为1.5mm/m；

3、竖井直径为6500mm，高度为8000mm，筒体壁厚为4mm，后期压力容器放置于该井中，其制作精度要求半径为±4mm、垂直度为1.5mm/m。

由于筒体尺寸较大，筒体壁板需进行拼接，接头形式为双边45°坡口，背面清根，其中多处为“丁”字型焊缝，焊接量较大，且不锈钢板厚仅为4mm，极容易造成焊接变形超差。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术的缺陷，提供薄壁圆井型不锈钢筒体焊接用变形控制工装，可现场使用、成本低、制作方便且可有效满足技术需求。

本实用新型通过以下技术方案解决技术问题：薄壁圆井型不锈钢筒体焊接用变形控制工装，包括与薄壁圆井型不锈钢筒体的焊缝相配合的碳钢板，所述碳钢板的一侧开设凹槽，所述凹槽的底部连接充气管，在碳钢板上相对于所述凹槽的背侧设有调节螺栓，所述调节螺栓的一端设有支撑件，所述支撑件上设有加固装置。上述技术方案可以达到以下目的：在焊接过程中，由于不锈钢板局部受热，在一定范围内会产生较大变形，该工装需在该范围内有效抵抗焊接变形；不锈钢在与碳钢直接接触时易产生腐蚀，需保证工装中的碳钢材料不与不锈钢直接接触；为保证焊缝质量，焊接时，受热的不锈钢容易被空气所氧化，该工装需可实现焊缝背部充气保护；该工装需灵活、可重复使用、可操作性强且可调节；该工装需易制作、成本低、结构简单及方便使用等特点。

上述目的通过以下技术方案进一步实现：在碳钢板开设凹槽的一侧还固定隔离垫板。所述隔离垫板为不锈钢隔离垫板，不易产生腐蚀。所述充气管为钢管，通过软管和气源连接。所述调节螺栓位于所述背侧的上、下端，可以是若干个，由固定在背侧的螺母和与螺母相配合的螺杆组成，螺杆可以自由上下拧紧，用于调节工装的位置，确保焊缝基本位于凹槽中间。所述支撑件固定在不锈钢筒体的衬里板上，所述碳钢板位于两个支撑件的中间位置，所述支撑件上固定角钢，所述加固装置位于角钢和碳钢板之间。所述加固装置为锲铁、压力模块或顶撑装置。使该工装加固，必要时增加预应力，作反变形。

使用时，用板厚≥25mm厚的碳钢板，中间机加工一个凹槽，尺寸约20mm宽、15mm深，总长度根据所制作构件而定，若是弧形，则需按照构件的曲率半径进行弯弧，以保证该工装与构件板可紧密贴实；工装背侧上下两边焊接若干螺母，相应螺杆可自由上下拧紧，用于调节工装的位置，确保焊缝基本位于该凹槽中间；凹槽间隔一定距离焊接通气管，焊接时，凹槽内通入保护气体，用于焊缝背部保护，保证焊缝质量，通气管数量可根据构件自行排布；固定该工装时，可在该工装背部加设一拉杆，通过锲铁加固，或间隔一定距离设置顶撑，将该工装紧密贴实到要制作构件上；最后进行缝隙的封堵，可使用胶带或其他可用填充物。

本实用新型的有益效果是：操作方便快捷，不仅节约了成本和时间，还满足了核电标准要求，最终使结构整体尺寸满足设计公差要求。总之，采用本实用新型焊接变形控制调节工装，可以显著提高WWER-1000堆型核电站反应堆厂房各圆井型筒体制作安装的可操作性，使现有技术存在的上述问题得到妥善解决。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为用于圆井型不锈钢衬里筒体焊接变形控制工装的俯视图。

图2为图1中1-1的剖面图。

图3为图1中2-2的剖面图。