[发明专利]一种燃气轮机排气缸隔热层组件装配工装及组焊方法

权利要求书

1.采用燃气轮机排气缸隔热层组件装配工装进行隔热层组件的组焊方法，所述燃气轮机排气缸隔热层组件装配工装包括用于对带有锥度的外隔热层组件进行装配的锥形工装（1），所述锥形工装（1）上加工有多组第一定位孔（3），所述锥形工装（1）的内侧壁上，并位于第一定位孔（3）所在位置固定有第一螺母（2），所述第一螺母（2）与拉紧螺栓（9）相配合，并将待组装的外隔热层组件固定在锥形工装（1）的外表面；

还包括用于对内隔热层组件进行装配的圆柱形工装（4），所述圆柱形工装（4）上加工有多组用于对内隔热层组件的内蒙皮进行定位的第二定位孔（6），所述圆柱形工装（4）的内表面，并位于第二定位孔（6）所在位置固定有第二螺母（5）；

其特征在于，所述组焊方法包括以下步骤：

步骤一：工艺规划，根据内、外隔热层组件的具体结构形式，设计相应的工装主体；

步骤二：工装下料及成型，根据接管内、外隔热层组件内蒙皮展开图尺寸，使用三星辊成型工装主体，使用样板检查工装大小径尺寸，进而设计制造内、外隔热层组件装配的圆柱形工装（4）和锥形工装（1）；

步骤三：定位孔加工，根据隔热层内蒙皮展开孔位，在圆柱形工装（4）和锥形工装（1）上设计多组定位孔，定位孔应覆盖每块隔热层组件的尺寸；

步骤四：螺母选择，螺母的选取根据隔热层组件上的孔大小，结合标准螺母来选取；

步骤五：螺母装配，将每件工装主体依次放在通用的工装底座上，在内轮廓的定位孔上装配螺母，保证螺母与定位孔同心，误差小于1mm，将螺母与工装主体定位焊，然后选择螺母上间隔对称的三条边作为与工装主体焊接的连接边，并将两者进行焊接固定；

步骤六：螺栓选择，根据隔热层组件和螺母厚度，结合标准螺栓来选取相应尺寸规格的螺栓；

步骤七：表面油漆处理，采取必要的方式保护好所有的螺母后对工装进行抛丸油漆；

步骤八：内、外隔热层组件装配；

步骤九：焊接，隔热层组件固定可靠之后，在工装上进行焊接；

步骤十：矫正，将焊接完工的隔热层组件自由状态放到相应的工装上，对于与工装间隙大于2mm的位置使用冷校的方式校正以满足图纸的要求；

所述步骤八中具体装配过程为：将经过三星辊预成型的内蒙皮（7）铺在工装外轮廓上，内蒙皮（7）的孔与工装定位孔找同心后固定，在内蒙皮孔上装配支撑管，找同心后点焊固定，在内蒙皮（7）的外侧垂直于蒙皮的方向装配围条（8），并与内蒙皮点焊固定，然后在内蒙皮（7）、支撑管和围条（8）中填充隔热材料，最后将外蒙皮（10）盖上，外蒙皮（10）的孔与支撑管找同心，外形与四周围条（8）对齐，拉紧螺栓（9）穿过每个支撑管和定位孔，与工装内轮廓的螺母拧紧，使隔热层组件与工装主体间隙小于1mm，外蒙皮（10）与支撑管、围条（8）点焊固定。

2.根据权利要求1所述采用燃气轮机排气缸隔热层组件装配工装进行隔热层组件的组焊方法，其特征在于：所述锥形工装（1）的外表面与外隔热层组件的内蒙皮（7）的内表面相贴合；所述第一定位孔（3）与内蒙皮（7）上的孔位相对应。

3.根据权利要求1所述采用燃气轮机排气缸隔热层组件装配工装进行隔热层组件的组焊方法，其特征在于：所述锥形工装（1）根据外隔热层组件的不同锥度尺寸，设计成多种不同尺寸型号。

4.根据权利要求1所述采用燃气轮机排气缸隔热层组件装配工装进行隔热层组件的组焊方法，其特征在于：所述步骤一中，工装主体分别根据内、外隔热层组件的展开形状和尺寸进行设计，其中工装主体的外径与隔热层组件的内径尺寸相同，工装主体上定位孔根据隔热层组件展开孔位进行设计，其中内隔热层组件需要一件工装主体，外形尺寸比最大的一块内蒙皮大，定位孔覆盖每种内隔热层组件；

外隔热层组件的锥形工装（1）数量与外隔热层组件锥度数量一致，若上、下部为相同锥度，则制作一件工装，仅通过增加定位孔来覆盖所有外隔热层组件，若上、下部为两种锥度，则制作两件工装，通过增加定位孔分别覆盖上下部的外隔热层组件，以此类推，进而保证所有不同锥度的外隔热层组件的组装成型；

工装主体使用三星辊成型后，在工装主体内轮廓的每个定位孔上装焊螺母，用拉紧螺栓（9）从工装主体外侧穿过定位孔后与螺母拧紧来压紧隔热层组件。

5.根据权利要求1所述采用燃气轮机排气缸隔热层组件装配工装进行隔热层组件的组焊方法，其特征在于：所述步骤九中焊接方法采用GTAW焊接方法，焊接过程中采用分段退焊的方法。