[发明专利]一种大型低温风洞用厚板拐角段椭圆环制作方法

说明书

本申请提供一种大型低温风洞用厚板拐角段椭圆环制作方法，包括如下步骤：(1)三点画圆将椭圆环壳体分为16段圆弧五种曲率；(2)椭圆环壳体分八段连续变曲率辊制；(3)圆弧板壳体在调整好标高的钢平台上拼装；(4)圆弧板壳体利用内外限位板和楔形钢块进行曲率局部校正；(5)圆弧板壳体点焊装防焊接变形支撑；(6)外部加强筋与椭圆环壳体拼装、点焊；(7)椭圆环壳体焊接；(8)外部加强筋与椭圆环壳体焊接。本方法可用于制作板厚在50mm及以上的低温风洞用大型拐角段椭圆环，具有方法简单、制作效率高、成型精度高、操作容易等特点，解决了大型低温风洞拐角段奥氏体不锈钢椭圆环制作精度控制的难题。

技术领域

本申请涉及风洞领域，尤其涉及一种大型低温风洞用厚板拐角段椭圆环制作方法。

背景技术

自风洞问世以来，应用风洞技术进行空气动力研究和飞行器研制获得了重大进展，其作用也日趋显著。但随着试验对象(如飞行器)日益大型化，常规风洞试验面临一些严峻挑战，其中最重要的就是常规风洞无法在全尺寸雷诺数内进行试验，而高雷诺数风洞试验是实现飞行器气动力精细设计和飞行性能准确预测的前提和保证，大型低温风洞就是为解决这一问题诞生并发展起来的。大型低温风洞都需要设计拐角段，拐角段能实现气流90°转向，由二个45°斜切直筒体与椭圆环组成。改变气流转向的高精度导流片安装在椭圆环内，如何保证椭圆环制作过程中的成型精度是确保拐角段制作质量的关键因素。

大型低温风洞椭圆环壳体尺寸很大，椭圆壳体短轴尺寸在7m以上，相应长轴尺寸在9.9m以上，采用奥氏体不锈钢制作，现有的制作工艺有下述两种：

(1)压制成型

将椭圆环壳体沿其长轴方向切分为两个分段，两个对称分段采用压制成型的方法进行壳体不同曲率的加工，各分段在液压机中以顶压的方式加工成型。顶压过程中需要工人师傅凭借经验调整模具的顶压深度，加工过程繁琐且效率低下，难以满足低温风洞大型化发展的趋势。

(2)四心圆法分段辊制

将椭圆环壳体按照四心圆法分成四个分段(上下和左右为两个相同的对称分段)，分为R1和R2两个曲率进行辊制，然后拼装焊接。该工艺有二处弊端：一是壳体长短轴线处曲率与标准椭圆一样，而偏离长短轴线处壳体曲率存在偏差，偏离角度越大，曲率偏差越大，短轴轴线处二个分段由于曲率较大，偏差更明显。由于偏差范围广，偏差度大，采用火焰或刚性校正效率低下，且难以保证成型精度。同时，奥氏体不锈钢不能采用火焰校正，而厚板不锈钢采用刚性校正难度较大。二是大型低温风洞椭圆环周长较长，分为四个分段辊制时，由于单个分段钢板长度较长，在辊制端头附近时，钢板由于自重会造成曲率偏差，且端头起升高度较高存在安全隐患。

发明内容

本申请的目的之一在于提供一种大型低温风洞用厚板拐角段椭圆环制作方法，旨在改善现有的低温风洞拐角段椭圆环壳体制作难度大的问题。

本申请的技术方案是：

一种大型低温风洞用厚板拐角段椭圆环制作方法，包括以下步骤：