CN104325214B - 一种椭圆截面筒体环缝的埋弧焊方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种椭圆截面筒体环缝的埋弧焊方法及其装置，属于焊接领域，方法用以将两节圆柱筒节焊接成非180°夹角筒体，依次包括以下步骤：计算两节筒节焊接后的筒体重心位置；设计专用工装；放地样，分别在两筒节上装焊所述工装；立式装配两筒节；将组件放置在滚轮架之上；采用十字臂埋弧焊焊机焊接环缝；射线探伤。埋弧焊装置，包括两节圆柱筒节，其待焊接端面呈椭圆形，两者焊接后成非180°夹角筒体，还包括滚轮架，放置于所述滚轮架上可由滚轮架带动绕其中心轴自转的两圆环工装，两工装内分别固定一节所述筒节，且两工装中心轴与筒体重心重合。本发明可以实现椭圆截面筒体环缝的埋弧焊接，保证产品的最终质量。

Description

一种椭圆截面筒体环缝的埋弧焊方法及其装置
技术领域
本发明属于焊接领域，尤其涉及椭圆截面筒体环缝的埋弧焊。
背景技术
现有技术中，某些压力容器外壳筒体由两节或更多圆柱筒节焊接而成，相邻两筒节间构成非180°的夹角。此种结构环缝焊接，现有技术中通常采用手工焊焊接，焊接周期长、返修工作量大且质量无法保证。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种椭圆截面筒体环缝的焊接方法及其装置，实现环缝的埋弧焊接，保证产品的最终质量。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种椭圆截面筒体环缝的埋弧焊方法，将两节圆柱筒节焊接成非180°夹角筒体，依次包括以下步骤：
1)计算两节筒节焊接后的筒体重心位置；
2)设计专用工装，所述工装用以带动所述筒体在滚轮架上以工装中心轴为自转轴自转，且工装中心轴与筒体重心重合；
3)放地样，分别在两筒节上装焊所述工装；
4)立式装配两筒节，保证两筒节上的工装同心；
5)将组件放置在滚轮架之上，行车辅助，试转动，调整工装与筒体之间距离；保证滚动时组件在滚轮架上不攒动；
6)采用十字臂埋弧焊焊机焊接环缝，环缝焊接时实时调整机头位置，保证机头与筒体之间的相对距离；
7)射线探伤，环缝拍片时所述工装不拆除，待拍片合格后再行拆除。
上述方案中，从自动焊接方法上，要实现环缝自动焊接，环缝旋转截面必须垂直于地面；其次从工装设计方法上，既要将筒体放置在滚轮架上匀速转动，又要保证工装结构简易方便，同时也须考虑两筒体偏心滚动时的安全性，由此，通过专用工装及其与筒节以及筒体的特定配合实现前述目标：两筒节上的工装同心，工装带动筒体在滚轮架上以工装中心轴为自转轴自转，且工装中心轴与筒体重心重合，由此确保筒体在自转时的稳定可靠，确保焊接质量。
作为选择，所述第3)步中，各筒节的重心分别落入其上工装的旋转面。
上述方案中，筒节的重心落入其上工装的旋转面上，使得单独筒节能够放置在滚轮架上绕工装中心轴平稳自转，这样，两节筒节装配拼合后在焊接时，待焊接端面在旋转焊接时就能够具有更好的相对间的稳定性。
一种椭圆截面筒体环缝的埋弧焊装置，包括两节圆柱筒节，其待焊接端面呈椭圆形，两者焊接后成非180°夹角筒体，还包括滚轮架，放置于所述滚轮架上可由滚轮架带动绕其中心轴自转的两圆环工装，两工装内分别固定一节所述筒节，且两工装中心轴与筒体重心重合。
上述方案中，筒节固定于工装内，工装放置于滚轮架上，通过滚轮架带动工装转动，工装转动带动筒节转动，两筒节待焊接端面形成的环缝自转转动，焊接设备对准焊缝，并随着焊缝的自转转动完成焊接。工装带动筒体在滚轮架上以工装中心轴为自转轴自转，且工装中心轴与筒体重心重合，由此确保筒体在自转时的稳定可靠，确保焊接质量。
作为选择，各筒节的重心分别落入其上工装的旋转面。
上述方案中，筒节的重心落入其上工装的旋转面上，使得单独筒节能够放置在滚轮架上绕工装中心轴平稳自转，这样，两节筒节装配拼合后在焊接时，待焊接端面在旋转焊接时就能够具有更好的相对间的稳定性。
作为选择，所述工装两端面沿边沿设有环形圆钢的挡边。
上述方案中，工装两端面利用环形圆钢固定，防止工件在转动中脱离滚轮架。
作为选择，所述工装内径大于筒体椭圆截面的长轴值。
作为选择，所述工装宽度大于滚轮架宽度，留有攒动量。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案：如本发明，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本发明的有益效果：实现了筒体环缝的埋弧焊接，因此既能保证产品焊缝的质量，又能大大提高生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例的筒体的结构示意图；
图2是本发明实施例的焊接装置的结构示意图；
图3是本发明实施例的筒节和工装的装配结构示意图；
图4是本发明实施例的环形圆钢和工装的装配结构示意图；
图5是本发明实施例的焊接装置的立体结构示意图；
其中1为筒节、2为环缝、3为工装、4为环形圆钢、5为筒体重心、6为工装中心轴、7为滚轮架。
具体实施方式
下列非限制性实施例用于说明本发明。
参考图1所示，筒体材料为14Cr1MoR，直径Φ3350mm，厚度90mm，端面与筒体轴线角度为11.25°，环缝2坡口形式为非对称式“X”型坡口。
参考图2至5所示，埋弧焊装置的装配结构如下：
包括两节圆柱筒节1，其待焊接端面呈椭圆形，两者焊接后成157.5°夹角筒体，还包括滚轮架7，放置于滚轮架7上可由滚轮架7带动绕其中心轴自转的两圆环工装3，两工装3内分别固定一节筒节1，各筒节1的重心分别落入其上工装3的旋转面，且工装3中心轴6与筒体重心5重合。工装3两端面沿边沿设有环形圆钢4的挡边。参见图3所示，工装3内径大于筒体椭圆截面的长轴值。参见图2所示，工装宽度大于滚轮架宽度，留有攒动量。
具体焊接方法如下：
1、计算筒节重心位置，以及筒体重心位置；
2、放地样，分别装焊专用工装，工装用以带动筒体在滚轮架上以工装中心轴为自转轴自转，工装位置装焊在两节筒体重心位置，单独筒节能够放置在滚轮架上绕工装中心轴平稳自转；
3、立式装配两筒节，保证专用工装同心，且工装中心轴与筒体重心重合；
4、将组件放置在滚轮架之上，行车辅助，试转动，调整专用工装与筒体之间距离；保证滚动时组件在滚轮架上不攒动；
5、采用十字臂埋弧焊焊机焊接环缝。环缝焊接时采用设备自动跟踪和手工调节相结合的方法实时调整机头位置，保证机头与筒体之间的相对距离；
6、环缝射线探伤，环缝拍片时工装不拆除，待拍片合格后再行拆除。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种椭圆截面筒体环缝的埋弧焊方法，将两节圆柱筒节焊接成非180°夹角筒体，其特征在于依次包括以下步骤：
1）计算两节筒节焊接后的筒体重心位置；
2）设计专用工装，所述专用工装包括滚轮架，以及放置于所述滚轮架上可由滚轮架带动绕其中心轴自转的两圆环形的工装，两圆环形的工装内分别用以固定一节所述筒节，所述圆环形的工装两端面沿边沿设有环形圆钢的挡边，所述圆环形的工装内径大于筒体椭圆截面的长轴值，所述圆环形的工装宽度大于滚轮架宽度，留有攒动量，所述圆环形的工装用以带动所述筒体在滚轮架上以圆环形的工装中心轴为自转轴自转，且圆环形的工装中心轴与筒体重心重合；
3）放地样，分别在两筒节上装焊所述圆环形的工装；
4）立式装配两筒节，保证两筒节上的圆环形的工装同心；
5）将组件放置在滚轮架之上，行车辅助，试转动，调整圆环形的工装与筒体之间距离；保证滚动时组件在滚轮架上不攒动；
6）采用十字臂埋弧焊焊机焊接环缝，环缝焊接时实时调整机头位置，保证机头与筒体之间的相对距离；
7）射线探伤，环缝拍片时所述圆环形的工装不拆除，待拍片合格后再行拆除。
2.如权利要求1所述的椭圆截面筒体环缝的埋弧焊方法，其特征在于：所述第3）步中，各筒节的重心分别落入其上圆环形的工装的旋转面。
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