CN107671469A - 一种燃气轮机壳体的焊接工装和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气轮机壳体的焊接工装和方法，属于焊接技术领域。焊接工装包括第一支撑工装，第一支撑工装包括第一支撑圆筒以及一一对应的多个支撑块、多个第一调节螺钉、多个第一连接螺钉和多个第二连接螺钉，多个支撑块沿第一支撑圆筒的周向间隔设置，各个支撑块对应的第一连接螺钉、第一调节螺钉和第二连接螺钉沿第一支撑圆筒的轴向设置；各个第一调节螺钉从对应的第一螺孔伸出第一支撑圆筒，并与第一调节螺钉对应的所述支撑块相抵，各个第一连接螺钉从对应的第一通孔伸出第一支撑圆筒，并与对应的支撑块螺纹连接，各个第二连接螺钉从对应的第二通孔伸出第一支撑圆筒，并与对应的支撑块螺纹连接。本发明可避免焊接变形，提高焊缝质量。

Description

一种燃气轮机壳体的焊接工装和方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种燃气轮机壳体的焊接工装和方法。

背景技术

燃气轮机(英文：Gas Turbine)是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式功力机械。燃气轮机作为动力输出设备和发电设备，大量应用于舰船动力、天然气管道输送、海洋平台发电、中小城市调峰发电，具有广阔的市场前景。

燃气轮机主要包括壳体以及设置在壳体内的压气机(英文：Compressor)、燃烧室(英文：Combustor)和透平机(Turbine)。燃气轮机工作时，压气机连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气；高温燃气流入透平机中膨胀做功，推动透平机转动，转动所做的机械功一部分带着压气机一起旋转，另一部分输出。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

壳体是燃气轮机支撑和受力的关键部件，透平机带动压气机旋转的过程中会造成壳体处于震动环境中，同时高温气体在壳体流动的过程中会造成壳体处于高温环境中。高温和震动的工作环境对壳体的焊接变形和焊缝质量的要求极高，目前直接焊接的方式无法满足这一要求。

发明内容

为了解决现有技术无法满足壳体焊接变形和焊缝质量的问题，本发明实施例提供了一种燃气轮机壳体的焊接工装和方法。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种燃气轮机壳体的焊接工装，所述焊接工装包括第一支撑工装，所述第一支撑工装包括第一支撑圆筒、多个支撑块、多个第一调节螺钉、多个第一连接螺钉和多个第二连接螺钉，所述多个支撑块沿所述第一支撑圆筒的周向间隔设置，所述多个第一调节螺钉、所述多个第一连接螺钉和所述多个第二连接螺钉分别与所述多个支撑块一一对应，各个所述支撑块对应的所述第一连接螺钉、所述第一调节螺钉和所述第二连接螺钉沿所述第一支撑圆筒的轴向设置；所述第一支撑圆筒上开设有与所述多个第一调节螺钉一一对应的多个第一螺孔、与所述多个第一连接螺钉一一对应的多个第一通孔、以及与所述多个第二连接螺钉一一对应的多个第二通孔，各个所述第一调节螺钉从所述第一调节螺钉对应的所述第一螺孔伸出所述第一支撑圆筒，并与所述第一调节螺钉对应的所述支撑块相抵，各个所述第一连接螺钉从所述第一连接螺钉对应的所述第一通孔伸出所述第一支撑圆筒，并与所述第一连接螺钉对应的所述支撑块螺纹连接，各个所述第二连接螺钉从所述第二连接螺钉对应的所述第二通孔伸出所述第一支撑圆筒，并与所述第二连接螺钉对应的所述支撑块螺纹连接。

可选地，至少一个所述支撑块的表面开设有通气槽，所述支撑块开设所述通气槽的表面为所述支撑块背向与所述第一支撑圆筒的表面。

可选地，所述焊接工装还包括至少一个第二支撑工装，所述第二支撑工装包括第二支撑圆筒、多个第二调节螺钉和多个垫片，所述多个垫片与所述多个第二调节螺钉一一对应，所述第二支撑圆筒上开设有与所述多个第二调节螺钉一一对应的多个第二螺孔，所述多个第二螺孔沿所述第二支撑圆筒的周向间隔设置，各个所述第二调节螺钉从所述第二调节螺钉对应的所述第二螺孔伸出所述第二支撑圆筒，并与所述第二调节螺钉对应的所述垫片固定连接。

可选地，所述焊接工装还包括至少一个连接工装，所述连接工装包括连接块和两个第三调节螺钉，所述连接块两个相对的表面开设有与所述两个第三调节螺钉一一对应的两个第三螺孔，所述连接块开设有所述两个第三螺孔的两个表面之间的表面开设有与所述两个第三螺孔一一对应的两个固定槽，各个所述固定槽与所述固定槽对应的所述第三螺孔连通，各个所述第三调节螺钉从所述第三调节螺钉对应的所述第三螺孔进入所述第三螺孔对应的所述固定槽。

可选地，所述焊接工装还包括封堵工装，所述封堵工装包括第一盖板、第二盖板、芯轴和两个螺母，所述第一盖板上开设有第三通孔和通气孔，所述第二盖板上开设有第四通孔，所述芯轴的一端穿过所述第三通孔与一个所述螺母螺纹连接，所述芯轴的另一端穿过所述第四通孔与另一个所述螺母螺纹连接。

优选地，所述通气孔内设有胶管接头。

第二方面，本发明实施例提供了一种燃气轮机壳体的焊接方法，所述焊接方法采用如第一方面提供的焊接工装，所述焊接方法包括：

固定燃气轮机壳体，所述燃气轮机壳体包括第一圆筒、第二圆筒、连接板、第一耳座和第二耳座，所述连接板分别与所述第一圆筒和所述第二圆筒连接，所述第一耳座和所述第二耳座相对设置在所述第一圆筒的外圆周上，所述第一圆筒的内径沿所述第一圆筒的轴向先增大再减小；

将第一支撑工装放入所述第一圆筒内；

调整所述第一支撑工装的多个第一调节螺钉，直到所述第一支撑工装的多个支撑块与所述第一圆筒的内圆周相抵；

在所述第一圆筒的外圆周上进行焊接。

可选地，在所述第一圆筒的外圆周上进行焊接之前，所述焊接方法还包括：

将至少一个第二支撑工装放入所述第一圆筒内；

调整所述第二支撑工装的多个第二调节螺钉，直到所述第二支撑工装的多个垫片与所述第一圆筒的内圆周相抵。

可选地，在所述第一圆筒的外圆周上进行焊接之前，所述焊接方法还包括：

提供连接工装；

将所述第一耳座和所述第二耳座分别插入所述连接工装的两个固定槽中；

调节所述连接工装的两个第三调节螺钉，直到所述两个第三调节螺钉将所述第一耳座和所述第二耳座分别固定在所述两个固定槽中。

可选地，在所述第一圆筒的外圆周上进行焊接之前，所述焊接方法还包括：

提供至少一个封堵工装；

将所述封堵工装的芯轴放入所述第一圆筒和所述第二圆筒内；

将所述封堵工装第一盖板设置在所述第一圆筒的一端，所述芯轴的一端穿过所述封堵工装的第三通孔与所述封堵工装的一个螺母螺纹连接；

将所述封堵工装的第二盖板设置在所述第二圆筒的一端，所述芯轴的另一端穿过所述封堵工装的第四通孔与所述封堵工装的另一个螺母螺纹连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过第一支撑圆筒以及一一对应的多个支撑块、多个第一调节螺钉、多个第一连接螺钉和多个第二连接螺钉组成第一支撑工装，多个支撑块沿第一支撑圆筒的周向间隔设置，第一连接螺钉和第二连接螺钉将对应的支撑环和第一支撑圆筒连接，同时利用第一调节螺钉调节对应的支撑环和第一支撑圆筒的间距，使第一支撑工装的整体大小是可伸缩的，以便进入燃气轮机壳体中两头小中间大的第一圆筒内并抵住第一圆筒的内圆周，避免第一圆筒的外圆周上焊接时出现焊接变形，提高焊缝质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的燃气轮机壳体的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种燃气轮机壳体的焊接工装的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的第一支撑工装的主视图；

图4是本发明实施例一提供的第一支撑工装的侧视图；

图5是本发明实施例一提供的第二支撑工装的主视图；

图6是本发明实施例一提供的第二支撑工装的侧视图；

图7是本发明实施例一提供的连接工装的结构示意图；

图8是本发明实施例二提供的一种燃气轮机壳体的焊接方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种燃气轮机壳体的焊接工装，图1为燃气轮机壳体的结构示意图，参见图1，燃气轮机壳体包括第一圆筒101、第二圆筒102、连接板103、多个第一耳座104和多个第二耳座105。第一圆筒101和第二圆筒102通过连接板103同轴连接，第一圆筒101的外径小于第二圆筒102的内径。多个第一耳座104和多个第二耳座105分别沿第一圆筒101的周向间隔设置在第一圆筒101的外圆周上，多个第一耳座104和多个第二耳座105一一对应，各个第一耳座104和第一耳座104对应的第二耳座105沿第一圆筒101的轴向相对设置。第一圆筒101两端的内圆周上设有不同形状的凸块101a，造成第一圆筒101的内径沿第一圆筒101的轴向先增大再减小。

具体地，燃气轮机壳体的材料可以采用马氏不锈钢中的1Cr12Ni3MoVN。

对燃气轮机壳体进行焊接时，首先在多个第一耳座104和多个第二耳座105之间的第一圆筒101的外圆周上焊接五个螺纹管连接座106，五个螺纹管连接座106沿第一圆筒101的周向间隔设置在第一圆筒101的半圆筒上。其中，四个螺纹管连接座106与第一圆筒101的焊缝沿垂直于第一圆筒101的径向的截面为圆形，一个第二螺纹管连接座106与第一圆筒101的焊缝沿垂直于第一圆筒101的径向的截面为矩形。

需要说明的是，五个螺纹管连接座106焊接处第一圆筒101的厚度只有5mm，并且五个螺纹管连接座106只设置在第一圆筒101的半圆筒上，因此直接焊接五个螺纹管连接座106很容易造成燃气轮机壳体弯曲变形，无法将径向收缩变形控制在1.5mm以内。

接着在第一圆筒101和第二圆筒102的外圆周上焊接两个箱盒107，一个箱盒107从第一耳座104沿第一圆筒101的轴向延伸到第二耳座105，另一个箱盒107从第二耳座105沿第一圆筒101的轴向延伸到第二圆筒102与连接板103连接的一端，两个箱盒107和五个螺纹管连接座106分别设置在第一圆筒101两个不同的半圆筒上。

最后在各个第一耳座104和第一圆筒101的外圆周上焊接筋板108，筋板108设置在第一耳座104和第一圆筒101的外壁之间，且布置在第一耳座104与第二耳座105相对的表面上。

图2为焊接工装设置在燃气轮机壳体上的结构示意图，参见图2，焊接工装包括第一支撑工装10。图3和图4为第一支撑工装的结构示意图，参见图3和图4，第一支撑工装包括第一支撑圆筒11、多个支撑块12、多个第一调节螺钉13、多个第一连接螺钉14和多个第二连接螺钉15；多个支撑块12沿第一支撑圆筒11的周向间隔设置；多个第一调节螺钉13、多个第一连接螺钉14和多个第二连接螺钉15分别与多个支撑块12一一对应，各个支撑块12对应的第一连接螺钉14、第一调节螺钉13和第二连接螺钉15沿第一支撑圆筒11的轴向设置。第一支撑圆筒11上开设有与多个第一调节螺钉13一一对应的多个第一螺孔、与多个第一连接螺钉14一一对应的多个第一通孔、以及与多个第二连接螺钉15一一对应的多个第二通孔；各个第一调节螺钉13从第一调节螺钉13对应的第一螺孔伸出第一支撑圆筒11，并与第一调节螺钉13对应的支撑块12相抵；各个第一连接螺钉14从第一连接螺钉14对应的第一通孔伸出第一支撑圆筒11，并与第一连接螺钉14对应的支撑块12螺纹连接；各个第二连接螺钉15从第二连接螺钉15对应的第二通孔伸出第一支撑圆筒11，并与第二连接螺钉15对应的支撑块12螺纹连接。

在本实施例中，同一个支撑块12对应的第一连接螺钉14、第一调节螺钉13和第二连接螺钉15沿第一支撑圆筒11的轴向设置，即同一个支撑块12对应的第一连接螺钉14、第一调节螺钉13和第二连接螺钉15设置在同一条直线上，并且第一调节螺钉13设置在中间，第一连接螺钉14和第二连接螺钉15分别设置在第一调节螺钉13的两侧。

在实际应用中，如图2所示，第一支撑工装10设置在第一耳座104和第二耳座105之间的第一圆筒101内，部分支撑块102正好位于焊接各个螺纹管连接座106的位置。具体地，第一支撑工装10和第一圆筒101没有与连接板103连接的一端之间的距离为352mm。

本发明实施例通过第一支撑圆筒以及一一对应的多个支撑块、多个第一调节螺钉、多个第一连接螺钉和多个第二连接螺钉组成第一支撑工装，多个支撑块沿第一支撑圆筒的周向间隔设置，第一连接螺钉和第二连接螺钉将对应的支撑环和第一支撑圆筒连接，同时利用第一调节螺钉调节对应的支撑环和第一支撑圆筒的间距，使第一支撑工装的整体大小是可伸缩的，以便进入燃气轮机壳体中两头小中间大的第一圆筒内并抵住第一圆筒的内圆周，避免第一圆筒的外圆周上焊接时出现焊接变形，提高焊缝质量。而且可以重复使用，利用率高。

具体地，支撑块的材料可以采用紫铜，一方面可以防止损伤第一圆筒的内圆周，另一方面降温速率较快，可以减小焊接变形。

可选地，如图3所示，至少一个支撑块12的表面开设有通气槽12a，支撑块12开设通气槽12a的表面为支撑块12背向第一支撑圆筒11的表面。

需要说明的是，螺纹管连接座和燃气轮机壳体上设有将螺纹管与燃气轮机壳体连通的通孔，将螺纹管连接座焊接在燃气轮机壳体上时，焊料有可能通过这些通孔进入燃气轮机壳体内，而部分支撑块正好位于焊接各个螺纹管连接座的位置，因此进入燃气轮机壳体内的焊料有可能将第一支撑工装固定在燃气轮机壳体内而无法取出。在位于焊接各个螺纹管连接座的位置的支撑块上开设通气槽，可以将螺纹管连接座焊接在燃气轮机壳体上时，向焊料有可能进入燃气轮机壳体内的位置通入氩气，从而避免焊料将第一支撑工装固定在燃气轮机壳体内。

优选地，通气槽的形状可以与焊缝的形状一致，以达到最佳的效果。具体地，位于焊缝呈圆形的四个螺纹管连接座位置的支撑块上开设环形的通气槽，位于焊缝呈矩形的一个螺纹管连接座位置的支撑块上开设条形的通气槽。

具体地，通气槽的宽度可以为10mm，通气槽的深度可以为7mm。

可选地，如图2所示，焊接工装还可以包括至少一个第二支撑工装20。图5和图6为第二支撑工装的结构示意图，参见图5和图6，第二支撑工装包括第二支撑圆筒21、多个第二调节螺钉22和多个垫片23，多个垫片23与多个第二调节螺钉33一一对应，第二支撑圆筒21上开设有与多个第二调节螺钉22一一对应的多个第二螺孔，多个第二螺孔沿第二支撑圆筒21的周向间隔设置，各个第二调节螺钉22从第二调节螺钉22对应的第二螺孔伸出第二支撑圆筒21，并与第二调节螺钉22对应的垫片23固定连接。

在实际应用中，一个第二支撑工装20设置在第一耳座104和第二耳座105之间的第一圆筒101内，另一个第二支撑工装20设置在第二耳座105和第一圆筒101与连接板103连接的一端之间的第一圆筒101内。具体地，设置在第一耳座104和第二耳座105之间的第二支撑工装20和第一圆筒101与连接板103连接的一端之间的距离为340mm，设置在第二耳座105和第一圆筒101的一端之间的第二支撑工装20和第一圆筒101与连接板103连接的一端之间的距离为150mm。

需要说明的是，通过第二支撑圆筒、多个第二调节螺钉和多个垫片组成第二支撑工装，各个第二调节螺钉从对应的第二螺孔伸出第二支撑圆筒，并与对应的垫片固定连接，从而利用第二调节螺钉调节对应的垫片和第二支撑圆筒的间距，使第二支撑工装的整体大小是可伸缩的，以便进入燃气轮机壳体中两头小中间大的第一圆筒内并抵住第一圆筒的内圆周，避免第一圆筒非焊接处在焊接过程中变形，提高焊接质量。

可选地，如图2所示，焊接工装还可以包括至少一个连接工装30。图7为连接工装的结构示意图，参见图7，连接工装包括连接块31和两个第三调节螺钉32，连接块31两个相对的表面开设有与两个第三调节螺钉32一一对应的两个第三螺孔，连接块31开设有两个第三螺孔的两个表面之间的表面开设有与两个第三螺孔一一对应的两个固定槽31a，各个固定槽31a与固定槽31a对应的第三螺孔连通，各个第三调节螺钉32从第三调节螺钉32对应的第三螺孔进入第三螺孔对应的固定槽31a。

在实际应用中，连接工装30的两个固定槽31a分别供相对设置的第一耳座104和第二耳座105插入，并通过两个第三调节螺钉32固定，从而使相对设置的第一耳座104和第二耳座105的间距在焊接时保持不变，避免出现焊接变形。

具体地，连接工装30的数量为9个，与多个第一耳座104和多个第二耳座105一一对应。

可选地，如图2所示，焊接工装还可以包括至少一个封堵工装40，封堵工装40包括第一盖板41、第二盖板42、芯轴43和两个螺母44，第一盖板41上开设有第三通孔和通气孔，第二盖板42上开设有第四通孔，芯轴43的一端穿过第三通孔与一个螺母44螺纹连接，芯轴43的另一端穿过第四通孔与另一个螺母44螺纹连接。

在实际应用中，第一盖板41盖住第一圆筒101的端部，第二盖板42盖住第二圆筒102的端部；且第一盖板41设置在第一圆筒101远离连接板103一端，第二盖板42设置在第二圆筒102远离连接板103的一端，从而将燃气轮机壳体的内部密封，避免从通气孔注入的氩气泄漏。

优选地，通气孔内可以设有胶管接头，可以进一步提高密封的效果。

在具体实现中，可以在燃气轮机壳体的所有开孔处、以及第一盖板和第二盖板与燃气轮机壳体之间的间隙处采用铝箔胶带进行密封。

实施例二

本发明实施例提供了一种燃气轮机壳体的焊接方法，该焊接方法采用实施例一提供的焊接工装实现，参见图8，该焊接方法包括：

步骤201：固定燃气轮机壳体。

在本实施例中，燃气轮机壳体包括第一圆筒、第二圆筒、连接板、第一耳座和第二耳座，连接板分别与第一圆筒和第二圆筒连接，第一耳座和第二耳座相对设置在第一圆筒的外圆周上，第一圆筒的内径沿第一圆筒的轴向先增大再减小。

具体地，该步骤201可以包括：

在装配平台上设置两个滚轮支架；

将燃气轮机壳体吊装到两个滚轮支架上，利用滚轮支架托起第一耳座和第二耳座。

步骤202：将第一支撑工装放入第一圆筒内。

在本实施例中，第一支撑工装可以为实施例一提供的焊接工装中的第一支撑工装，在此不再详述。

步骤203：调整第一支撑工装的多个第一调节螺钉，直到第一支撑工装的多个支撑块与第一圆筒的内圆周相抵。

在实际应用中，可以采用M24内六角扳手拧紧第一调节螺钉，直到支撑块紧紧顶住第一圆筒的内圆周。

步骤204：在第一圆筒内设置第二支撑工装。该步骤204为可选步骤。

具体地，该步骤204可以包括：

将至少一个第二支撑工装放入第一圆筒内；

调整第二支撑工装的多个第二调节螺钉，直到第二支撑工装的多个垫片与第一圆筒的内圆周相抵。

其中，第二支撑工装可以为实施例一提供的焊接工装中的第二支撑工装，在此不再详述。

步骤205：在第一圆筒和第二圆筒上设置封堵工装。该步骤205为可选步骤。

具体地，该步骤205可以包括：

提供至少一个封堵工装；

将封堵工装的芯轴放入第一圆筒和第二圆筒内；

将封堵工装的第一盖板设置在第一圆筒的一端，芯轴的一端穿过封堵工装的第三通孔与封堵工装的一个螺母螺纹连接；

将封堵工装的第二盖板设置在第二圆筒的一端，芯轴的另一端穿过封堵工装的第四通孔与封堵工装的另一个螺母螺纹连接。

其中，封堵工装可以为实施例一提供的焊接工装中的封堵工装，在此不再详述。

步骤206：在第一耳座和第二耳座上设置连接工装。该步骤206为可选步骤。

具体地，该步骤206可以包括：

提供连接工装；

将第一耳座和第二耳座分别插入连接工装的两个固定槽中；

调节连接工装的两个第三调节螺钉，直到两个第三调节螺钉将第一耳座和第二耳座分别固定在两个固定槽中。

其中，连接工装可以为实施例一提供的连接工装中的封堵工装，在此不再详述。

在实际应用中，可以采用Y10型扭矩扳手以10N*m的拧紧力矩拧紧两个第三调节螺钉，直到两个第三调节螺钉将第一耳座和第二耳座紧紧夹在两个固定槽中。

步骤207：在第一圆筒的外圆周上进行焊接。

在具体实现中，在第一圆筒的外圆周上进行焊接可以包括焊接螺纹管连接座、焊接箱盒和焊接筋板。

具体地，在第一圆筒的外圆周上焊接螺纹管连接座，可以包括：

采用定位焊将五个螺纹管连接座固定在第一圆筒的外圆周上；

将燃气轮机壳体放入加热炉内预热至150℃～200℃；

出炉后采用无纺布缝制的厚度为3mm的硅酸铝纤维毡包裹燃气轮机壳体的外圆周，并采用直径为2mm的铁丝捆绑保温；

采用RK02-3T×3m的吊带将燃气轮机壳体吊到两个滚轮支架上；

焊接各个螺纹管连接座时，利用滚轮支架将螺纹管连接座的焊接处调整至顶部，并撕除焊接螺纹管连接座的焊接处密封用的铝箔胶带；

采用钨极氩弧焊进行焊接；

将燃气轮机壳体进行去应力退火。

需要说明的是，由于燃气轮机壳体的材料采用马氏不锈钢中的1Cr12Ni3MoVN，含碳量高，焊接性较差，因此需要在焊接前进行预热，在焊接后进行去应力退火。

具体地，采用钨极氩弧焊进行焊接的过程中，电流为140A～160A，气体流量为15L/min～20L/min，焊接速度为18cm/min～20cm/min，焊接材料为直径为2mm的1Cr12Ni3Mo2CoVA，五个焊接螺纹管的焊接时间不超过6小时。去应力退火的过程中，在炉温小于或等于300℃时入炉，随炉升温至610℃～630℃，保持温度不变2.5h～3h，控制温度变化速度100℃/h～150℃/h，在炉冷却至小于或等于200℃时出炉。

进一步地，采用钨极氩弧焊进行焊接的过程中，每隔10min使用红外点温计测量一次焊缝温度，若焊缝温度低于100℃，则采用烘枪进行局部加热，直到焊缝温度达到100℃。

在具体实现中，定位焊时，焊缝为圆形的四个螺纹管连接座上均匀分布有8个焊点，焊缝为矩形的一个螺纹管连接座的长边上均匀分布有3个焊点，短边的中间有1个焊点；正式焊接时，焊缝为圆形的四个螺纹管连接座平均分成四个部分进行对焊，焊缝为矩形的一个螺纹管连接座先对焊短边，再对焊长边。

在实际应用中，在去应力退火之后，可以使用白刚玉砂轮对焊缝进行打磨，并对焊缝进行100％射线探伤检查和校正测量，若射线探伤检查或者校正测量不合格，则进行重焊。

具体地，在第一圆筒和第二圆筒上焊接箱盒，可以包括：

采用定位焊将两个箱盒固定在第一圆筒和第二圆筒上；

将燃气轮机壳体放入加热炉内预热至150℃～200℃；

出炉后采用无纺布缝制的厚度为3mm的硅酸铝纤维毡包裹燃气轮机壳体的外圆周，并采用直径为2mm的铁丝捆绑保温；

采用RK02-3T×3m的吊带将燃气轮机壳体吊到两个滚轮支架上；

焊接各个螺纹管连接座时，利用滚轮支架将螺纹管连接座的焊接处调整至顶部，并撕除焊接螺纹管连接座的焊接处密封用的铝箔胶带；

采用钨极氩弧焊进行焊接；

将燃气轮机壳体进行去应力退火。

在具体实现中，定位焊时，箱盒的位置偏差小于或等于1mm，箱盒与第一圆筒的间隙为1.5mm～2mm，各个箱盒的顶点设有1个焊点，长边均匀设有2个焊点，短边的中间设有1个焊点，焊点的长度为8mm～10mm，焊点的高度大于或等于2mm。上述其它过程可以与螺纹管连接座相同，在此不再详述。

在实际应用中，在去应力退火之后，可以使用白刚玉砂轮对焊缝进行打磨，并对焊缝进行煤油渗漏检查，若煤油渗漏检查不合格，则进行重焊。

具体地，在第一耳座和第一圆筒上焊接筋板，可以包括：

采用定位焊将九个筋板固定在第一耳座和第一圆筒上；

将燃气轮机壳体放入加热炉内预热至150℃～200℃；

出炉后采用无纺布缝制的厚度为3mm的硅酸铝纤维毡包裹燃气轮机壳体的外圆周，并采用直径为2mm的铁丝捆绑保温；

采用RK02-3T×3m的吊带将燃气轮机壳体吊到两个滚轮支架上；

焊接各个螺纹管连接座时，利用滚轮支架将螺纹管连接座的焊接处调整至顶部，并撕除焊接螺纹管连接座的焊接处密封用的铝箔胶带；

采用钨极氩弧焊进行焊接；

将燃气轮机壳体进行去应力退火。

在具体实现中，定位焊时，筋板沿第一圆筒的周向均匀分布有4个焊点，焊点的长度为8mm～11mm，焊点的高度大于或等于2mm。采用钨极氩弧焊进行焊接的过程中，电流为80A～90A，气体流量为15L/min～20L/min，焊接速度为18cm/min～20cm/min，焊接材料为直径为1mm的1Cr12Ni3Mo2CoVA。上述其它过程可以与螺纹管连接座相同，在此不再详述。

在实际应用中，在去应力退火之后，可以使用白刚玉砂轮对焊缝进行打磨，并对焊缝进行校正测量，若校正测量不合格，则进行重焊。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气轮机壳体的焊接工装，其特征在于，所述焊接工装包括第一支撑工装，所述第一支撑工装包括第一支撑圆筒、多个支撑块、多个第一调节螺钉、多个第一连接螺钉和多个第二连接螺钉，所述多个支撑块沿所述第一支撑圆筒的周向间隔设置，所述多个第一调节螺钉、所述多个第一连接螺钉和所述多个第二连接螺钉分别与所述多个支撑块一一对应，各个所述支撑块对应的所述第一连接螺钉、所述第一调节螺钉和所述第二连接螺钉沿所述第一支撑圆筒的轴向设置；所述第一支撑圆筒上开设有与所述多个第一调节螺钉一一对应的多个第一螺孔、与所述多个第一连接螺钉一一对应的多个第一通孔、以及与所述多个第二连接螺钉一一对应的多个第二通孔，各个所述第一调节螺钉从所述第一调节螺钉对应的所述第一螺孔伸出所述第一支撑圆筒，并与所述第一调节螺钉对应的所述支撑块相抵，各个所述第一连接螺钉从所述第一连接螺钉对应的所述第一通孔伸出所述第一支撑圆筒，并与所述第一连接螺钉对应的所述支撑块螺纹连接，各个所述第二连接螺钉从所述第二连接螺钉对应的所述第二通孔伸出所述第一支撑圆筒，并与所述第二连接螺钉对应的所述支撑块螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，至少一个所述支撑块的表面开设有通气槽，所述支撑块开设所述通气槽的表面为所述支撑块背向与所述第一支撑圆筒的表面。

3.根据权利要求1或2所述的焊接工装，其特征在于，所述焊接工装还包括至少一个第二支撑工装，所述第二支撑工装包括第二支撑圆筒、多个第二调节螺钉和多个垫片，所述多个垫片与所述多个第二调节螺钉一一对应，所述第二支撑圆筒上开设有与所述多个第二调节螺钉一一对应的多个第二螺孔，所述多个第二螺孔沿所述第二支撑圆筒的周向间隔设置，各个所述第二调节螺钉从所述第二调节螺钉对应的所述第二螺孔伸出所述第二支撑圆筒，并与所述第二调节螺钉对应的所述垫片固定连接。

4.根据权利要求1或2所述的焊接工装，其特征在于，所述焊接工装还包括至少一个连接工装，所述连接工装包括连接块和两个第三调节螺钉，所述连接块两个相对的表面开设有与所述两个第三调节螺钉一一对应的两个第三螺孔，所述连接块开设有所述两个第三螺孔的两个表面之间的表面开设有与所述两个第三螺孔一一对应的两个固定槽，各个所述固定槽与所述固定槽对应的所述第三螺孔连通，各个所述第三调节螺钉从所述第三调节螺钉对应的所述第三螺孔进入所述第三螺孔对应的所述固定槽。

5.根据权利要求1或2所述的焊接工装，其特征在于，所述焊接工装还包括封堵工装，所述封堵工装包括第一盖板、第二盖板、芯轴和两个螺母，所述第一盖板上开设有第三通孔和通气孔，所述第二盖板上开设有第四通孔，所述芯轴的一端穿过所述第三通孔与一个所述螺母螺纹连接，所述芯轴的另一端穿过所述第四通孔与另一个所述螺母螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的焊接工装，其特征在于，所述通气孔内设有胶管接头。

7.一种燃气轮机壳体的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法采用如权利要求1～6任一项所述的焊接工装，所述焊接方法包括：

固定燃气轮机壳体，所述燃气轮机壳体包括第一圆筒、第二圆筒、连接板、第一耳座和第二耳座，所述连接板分别与所述第一圆筒和所述第二圆筒连接，所述第一耳座和所述第二耳座相对设置在所述第一圆筒的外圆周上，所述第一圆筒的内径沿所述第一圆筒的轴向先增大再减小；

将第一支撑工装放入所述第一圆筒内；

调整所述第一支撑工装的多个第一调节螺钉，直到所述第一支撑工装的多个支撑块与所述第一圆筒的内圆周相抵；

在所述第一圆筒的外圆周上进行焊接。

8.根据权利要求7所述的焊接方法，其特征在于，在所述第一圆筒的外圆周上进行焊接之前，所述焊接方法还包括：

将至少一个第二支撑工装放入所述第一圆筒内，所述焊接工装还包括至少一个第二支撑工装，所述第二支撑工装包括第二支撑圆环、多个第二调节螺钉和多个垫片，所述多个垫片与所述多个第二调节螺钉一一对应，所述第二支撑圆环上开设有与所述多个第二调节螺钉一一对应的多个第二螺孔，所述多个第二螺孔沿所述支撑圆环的周向设置，各个所述第二调节螺钉从所述第二调节螺钉对应的所述第二螺孔伸出所述第二支撑圆环，并与所述第二调节螺钉对应的所述垫片固定连接；

调整所述第二支撑工装的多个第二调节螺钉，直到所述第二支撑工装的多个垫片与所述第一圆筒的内圆周相抵。

9.根据权利要求7或8所述的焊接方法，其特征在于，在所述第一圆筒的外圆周上进行焊接之前，所述焊接方法还包括：

提供连接工装，所述连接工装包括连接块和两个第三调节螺钉，所述连接块两个相对的表面开设有与所述两个第三调节螺钉一一对应的两个第三螺孔，所述连接块开设有所述两个第三螺孔的两个表面之间的表面开设有与所述两个第三螺孔一一对应的两个固定槽，各个所述固定槽与所述固定槽对应的所述第三螺孔连通，各个所述第三调节螺钉从所述第三调节螺钉对应的所述第三螺孔进入所述第三螺孔对应的所述固定槽；

将所述第一耳座和所述第二耳座分别插入所述连接工装的两个固定槽中；

调节所述连接工装的两个第三调节螺钉，直到所述两个第三调节螺钉将所述第一耳座和所述第二耳座分别固定在所述两个固定槽中。

10.根据权利要求7或8所述的焊接方法，其特征在于，在所述第一圆筒的外圆周上进行焊接之前，所述焊接方法还包括：

提供至少一个封堵工装，所述封堵工装包括第一盖板、第二盖板、芯轴和两个螺母，所述第一盖板上开设有第三通孔，所述第二盖板上开设有第四通孔；

将所述封堵工装的芯轴放入所述第一圆筒和所述第二圆筒内；

将所述封堵工装第一盖板设置在所述第一圆筒的一端，所述芯轴的一端穿过所述封堵工装的第三通孔与所述封堵工装的一个螺母螺纹连接；

将所述封堵工装的第二盖板设置在所述第二圆筒的一端，所述芯轴的另一端穿过所述封堵工装的第四通孔与所述封堵工装的另一个螺母螺纹连接。