CN108942074A - 一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置及方法 - Google Patents

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陈韦
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Abstract

本发明公开了一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置及方法，包含：上抱环，固定连接在安全端外侧；下抱环，固定连接在接管外侧，接管位于安全端的下方；若干个卡扣，其上部通过若干个第一螺栓与上抱环连接，下部通过若干个第二螺栓与下抱环连接；卡扣设有与安全端侧坡口匹配吻合的楔块。卡扣下部设有用于微调卡扣上下位置的卡槽；卡扣的卡槽通过第二螺栓与下抱环固定连接。本发明的装置连接固定有一定直径变化的小接管，可以调节装配间隙，保证接管垂直度，精确控制装配间隙和错变量，保证装配精度要求，且焊接过程中各部件有机结合，有效控制焊接变形；各部件通过螺栓固定，无需与产品焊接，装卸简单方便，提高生产效率。

Description

一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置及方法
技术领域
本发明涉及核电化工中的压力容器领域，特别涉及一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置及方法。
背景技术
现有技术中，在压力容器领域中，如核电设备稳压器的上封头设有一定直径变化的低合金钢喷雾接管，其与镍基合金或者不锈钢安全端焊接。由于接管与安全端内径较小，且内壁有热屏蔽套管，焊接完成后内壁无法清根，故采用单面焊双面成型技术。
为实现焊缝根部的单面焊双面成型，保证焊缝根部熔透质量，必须控制装配精度，例如错变量和装配间隙。一般采用沿周向均布的连接板焊接固定接管与安全端的装配工艺，但焊接变形较难控制在一个精确范围，错变量和装配间隙要求难以保证。
通过本发明装置连接有一定直径变化的小接管与安全端，可以控制装配间隙和错变量，保证装配精度要求，并在焊接过程中控制焊接收缩变形，同时本装置为机械连接，无需与产品焊接，装卸简单方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种直径变化的小接管对接接头装配及控制焊接变形装置及方法，通过本装置机械连接有一定直径变化的小接管，使其装配精度达到设备设计要求，同时控制焊接收缩变形，无需与产品焊接，装卸简单方便。
为了达到上述目的，本发明公开了一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置，包含：
上抱环，其固定连接在安全端外侧；
下抱环，其固定连接在接管外侧，所述接管位于所述安全端的下方；
若干个卡扣，其上部通过若干个第一螺栓与所述上抱环连接，下部通过若干个第二螺栓与所述下抱环连接；所述卡扣设有与安全端侧坡口匹配吻合的楔块。
优选地，所述卡扣下部设有用于微调所述卡扣上下位置的卡槽；所述卡扣的卡槽通过所述第二螺栓与所述下抱环固定连接。
优选地，若干个卡扣围绕所述上抱环的圆周方向均匀分布；若干个卡扣的数目设置为三个，相邻的卡扣之间间隔120°。
优选地，若干个第二螺栓围绕所述下抱环的圆周方向均匀分布；若干个第二螺栓的数目设置为三个，相邻的第二螺栓之间间隔120°。
优选地，所述安全端上端通过若干个第三螺栓与一盖板下端连接；所述盖板位于所述上抱环上方。
优选地，所述若干个第三螺栓围绕所述盖板的圆周方向均匀分布；所述若干个第三螺栓的数目设置为三个，相邻的第三螺栓之间间隔120°。
优选地，所述卡扣还通过一个或者多个第四螺栓与接管外侧固定连接；所述第四螺栓位于所述卡槽上方且位于所述楔块下方。
优选地，所述楔块与安全端侧坡口贴合时，上抱环外径加上与该上抱环连接处的卡扣厚度之和等于下抱环外径加上与该下抱环连接处的卡扣厚度之和。
优选地，所述接管为直径变化的低合金钢喷雾接管，所述安全端为镍基合金或者不锈钢材质。
本发明还提供了一种采用如上文所述的直径变化的小接管对接接头装配及控制焊接变形装置的控制焊接变形方法，该方法包含以下过程：
设定上抱环的高度位置，将所述上抱环固定连接在安全端外侧；
将若干个卡扣通过若干个第一螺栓与所述安全端连接，其中，卡扣设有与安全端侧坡口匹配吻合的楔块；
将下抱环固定连接在接管外侧，使所述下抱环通过若干个第二螺栓与卡扣下部设置的卡槽连接；
当松开卡扣与下抱环之间的若干个第一螺栓，并通过调节上抱环和卡扣之间的若干个第二螺栓，以调节卡扣的上下位置，使卡扣的楔块与安全端侧坡口贴合；
将上抱环与卡扣上部固定在安全端上，以及将下抱环与卡扣下部的卡槽固定在接管上。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的装置连接固定有一定直径变化的小接管，可以调节装配间隙，保证接管垂直度，从而精确控制装配间隙和错变量，保证装配精度要求，且焊接过程中各部件有机结合，紧密关联，有效控制焊接变形。同时各部件通过螺栓固定，无需与产品焊接，装卸简单方便，提高生产效率。
附图说明
图1本发明小接管对接接头装配及控制焊接变形装置俯视图；
图2本发明小接管对接接头装配及控制焊接变形装置主视图；
图3本发明控制焊接变形装置的盖板结构示意图；
图4本发明控制焊接变形装置的下抱环结构示意图；
图5本发明控制焊接变形装置的卡扣结构示意图；
图6本发明控制焊接变形装置的上抱环结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置及方法，为了使本发明更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1和图2结合所示，本发明的整体装置包含接管（例如直径变化的小接管）、安全端、三个卡扣10、盖板7、上抱环8、下抱环9和若干个螺栓。
其中，安全端的上端与盖板7的下端连接。接管设置在安全端下方。
上抱环8位于盖板7的下方，上抱环8套在安全端的外侧并与安全端固定连接。下抱环9套在接管外侧并与该接管固定连接。
本实施例的接管为直径变化的低合金钢喷雾接管，安全端为镍基合金或者不锈钢材质。盖板7、上抱环8、下抱环9以及各个螺栓的材质均为304等不锈钢。
如图2和图3所示，盖板7通过其上表面设置的三个螺栓（围绕盖板7的圆周均匀分布）与安全端的上端连接，其中，盖板7与安全端之间的三个连接螺栓围绕盖板7的圆周均匀分布，相邻的螺栓之间相互间隔120°。
如图2和图6所示，上抱环8通过三个螺栓（例如图2中的螺栓6、螺栓2等）与卡扣10上部连接。本实施例中，先定位上抱环8的高度位置后，将上抱环8与卡扣10之间进行连接，可以确定卡扣10的上下大致位置。
本实施例中的三个卡扣10围绕上抱环8的圆周方向进行均匀分布，相邻的卡扣10之间相隔120°，对应地，卡扣10与上抱环8之间的三个连接螺栓也均匀分布。
如图2和图5所示，每个卡扣10设有楔块10a，将该楔块10a的角度的大小及方向设置为与安全端侧坡口角度一致。
卡扣10的下部开设有可以微调节卡扣10上下位置的卡槽10b。如图1和图4所示，下抱环9采用相互相隔120°均匀分布的三个螺栓（三个螺围绕下抱环9的圆周方向均匀分布，例如图2中的螺栓4、螺栓3等）分别对应地与三个卡扣10的卡槽10b固定连接。
当松开卡扣10与下抱环9之间的三个连接螺栓，并通过松开上抱环8和卡扣10之间的三个连接螺栓，利用卡扣10上开设的卡槽10b，可以微调卡扣10的上下位置，通过调节上抱环8与卡扣10之间的三个连接螺栓，使得卡扣10上的楔块10a与安全端侧坡口紧密贴合，将上抱环8与卡扣10上部通过螺栓固定在安全端上，以及将下抱环9与卡扣10下部通过螺栓固定在接管上。本发明的卡扣10与上抱环8及安全端匹配安装，且卡扣10与接管安装，保证装配间隙。
其中，卡扣10的卡槽10b的高度范围与本发明中的各工件的尺寸（例如安全端侧坡口尺寸、安全端和接管的尺寸以及卡扣的尺寸等）相适配。
当坡口点焊固定时，卡扣10上的楔块10a固定安全端，防止焊接收缩和变形。
示例地，卡扣10的楔块10a与安全端侧坡口贴合后，上抱环8外径加上与之连接处的卡扣10厚度等于下抱环9外径加上与之连接处的卡扣10厚度，即保证卡扣10上下垂直，从而保证了接管与安全端垂直度。
本发明的下抱环9与卡扣10下部连接处螺栓（例如图2中的螺栓3和螺栓4等）所拧紧位置的接管外侧为倾斜结构，该螺栓可能会出现滑动、松动的情况，则在卡槽10b上方且位于楔块10a下方适当位置处，通过螺栓5将卡扣10与接管外侧进行加强固定。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置，其特征在于，包含：
上抱环（8），其固定连接在安全端外侧；
下抱环（9），其固定连接在接管外侧，所述接管位于所述安全端的下方；
若干个卡扣（10），其上部通过若干个第一螺栓与所述上抱环（8）连接，下部通过若干个第二螺栓与所述下抱环（9）连接；所述卡扣（10）设有与安全端侧坡口匹配吻合的楔块（10a）。
2.如权利要求1所述的一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置，其特征在于，
所述卡扣（10）下部设有用于微调所述卡扣（10）上下位置的卡槽（10b）；
所述卡扣（10）的卡槽（10b）通过所述第二螺栓与所述下抱环（9）固定连接。
3.如权利要求1或2所述的一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置，其特征在于，
若干个卡扣（10）围绕所述上抱环（8）的圆周方向均匀分布；
若干个卡扣（10）的数目设置为三个，相邻的卡扣（10）之间间隔120°。
4.如权利要求1所述的一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置，其特征在于，
若干个第二螺栓围绕所述下抱环（9）的圆周方向均匀分布；
若干个第二螺栓的数目设置为三个，相邻的第二螺栓之间间隔120°。
5.如权利要求1所述的一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置，其特征在于，
所述安全端上端通过若干个第三螺栓与一盖板（7）下端连接；
所述盖板（7）位于所述上抱环（8）上方。
6.如权利要求5所述的一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置，其特征在于，
所述若干个第三螺栓围绕所述盖板（7）的圆周方向均匀分布；
所述若干个第三螺栓的数目设置为三个，相邻的第三螺栓之间间隔120°。
7.如权利要求2所述的一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置，其特征在于，
所述卡扣（10）还通过一个或者多个第四螺栓与接管外侧固定连接；
所述第四螺栓位于所述卡槽（10b）上方且位于所述楔块（10a）下方。
8.如权利要求1所述的一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置，其特征在于，
所述楔块（10a）与安全端侧坡口贴合时，上抱环（8）外径加上与该上抱环（8）连接处的卡扣（10）厚度之和等于下抱环（9）外径加上与该下抱环（9）连接处的卡扣（10）厚度之和。
9.如权利要求1所述的一种小接管对接接头装配及控制焊接变形装置，其特征在于，
所述接管为直径变化的低合金钢喷雾接管，所述安全端为镍基合金或者不锈钢材质。
10.一种采用如权利要求1-9任意一项所述的小接管对接接头装配及控制焊接变形装置的控制焊接变形方法，其特征在于，该方法包含以下过程：
设定上抱环（8）的高度位置，将所述上抱环（8）固定连接在安全端外侧；
将若干个卡扣（10）通过若干个第一螺栓与所述安全端连接，其中，卡扣（10）设有与安全端侧坡口匹配吻合的楔块（10a）；
将下抱环（9）固定连接在接管外侧，使所述下抱环（9）通过若干个第二螺栓与卡扣（10）下部设置的卡槽（10b）连接；
当松开卡扣（10）与下抱环（9）之间的若干个第一螺栓，并通过调节上抱环（8）和卡扣（10）之间的若干个第二螺栓，以调节卡扣（10）的上下位置，使卡扣（10）的楔块（10a）与安全端侧坡口贴合；
将上抱环（8）与卡扣（10）上部固定在安全端上，以及将下抱环（9）与卡扣（10）下部的卡槽（10b）固定在接管上。
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