CN209024597U - 固溶用双层热处理用工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种固溶用双层热处理用工装，具有上板、下板和支撑机构；所述上板和下板均呈圆环形，上板和下板同轴设置且通过支撑机构相连；所述上板上焊接有环形阵列的吊耳；所述支撑机构包括均垂直于下板设置的支撑板F、支撑板E、支撑板G和支撑板H；所述支撑板E的两端分别设有支撑板G和支撑板H；所述支撑板F环形阵列于上板和下板之间，相邻两块支撑板F的中间设有支撑板E，且相邻两块支撑板F与下板的外径的交点连线位置设有支撑板G；所述支撑板H的内侧与下板的内径外切。本实用新型提高了工装的使用次数，降低焊接工装用工时与热处理工装的材料成本。

Description

固溶用双层热处理用工装

技术领域

本实用新型涉及封头做固浴热处理时的固溶热处理工装，特别涉及一种固溶用双层热处理用工装。

背景技术

固溶热处理工装主要用于封头做固浴热处理时的加固与防变形用。封头在成形时，因冷旋压、冷冲压；热冲压等不同的加工方式，造成不同方向的材料劣化。热冲压因加热到900℃时冲压，因材料晶间腐蚀造成封头的材质劣化。冷旋压、冷冲压因加工硬化与内部应力造成材料劣化。每年国内因压力容器失效造成的直接损失达上亿，间接损失无法统计。

为保证封头的质量，在冷旋压、冷冲压、热冲压方式加工封头后，需要对封头做固溶热处理。封头在热处理炉内经1060℃的加温后，需在2分钟内入水降温到480℃以下。温度剧烈变化造成封头断面尺寸产生20％左右变形，为保证封头的断面尺寸经固溶热处理后符合GB/T25198-2010标准。需做固溶热处理用工装来保证封头变形控制在2％以内。由于现有每个工装的重复使用次数少，且焊接工装用工时较多，热处理工装的材料成本高，公司统计固溶工装材料费一年使用量在100万元左右。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种提高了工装的使用次数，降低焊接工装用工时与热处理工装的材料成本的固溶用双层热处理用工装。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种固溶用双层热处理用工装，具有上板、下板和支撑机构；所述上板和下板均呈圆环形，上板和下板同轴设置且通过支撑机构焊接相连；所述上板上焊接有环形阵列的吊耳；所述支撑机构包括均垂直于下板设置的支撑板F、支撑板E、支撑板G和支撑板H；所述支撑板E的两端分别设有支撑板G和支撑板H；所述支撑板F环形阵列于上板和下板之间，相邻两块支撑板F的中间设有支撑板E，且相邻两块支撑板F与下板的外径的交点连线位置设有支撑板G；所述支撑板H的内侧与下板的内径外切。

上述技术方案所述支撑板F和支撑板E均呈“凸”字形；所述上板上开设有通过数控切割的用于插接支撑板F和支撑板E顶部凸起的开孔。

上述技术方案所述吊耳焊接于对应支撑板F的上方位置，吊耳的左右两侧对称设有支撑板E’；所述支撑板E’平行于该吊耳左右两侧对应的支撑板E。

上述技术方案所述支撑板F和支撑板E上开设有通水气孔。

上述技术方案所述支撑板G的上下两边缘开设有通水槽口。

上述技术方案所述支撑板F的长度L大于下板的环宽d，且支撑板F的两端分别伸出下板的内外边缘。

上述技术方案所述上板和下板均由四块相同大小的扇环拼合焊接组成。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

(1)本实用新型提高了工装的使用次数，降低焊接工装用工时与热处理工装的材料成本。

(2)本实用新型的支撑板F和支撑板E均呈“凸”字形；上板上开设有通过数控切割的用于插接支撑板F和支撑板E顶部凸起的开孔，两者配合，起到支撑作用，将工装设计成双层结构，提高工装的整体强度。

(3)本实用新型对工件边缘作双面坡口处理，作全焊透焊缝，比正常角焊缝强度增加145％，增加工装的支撑强度。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为现有的固溶工装；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

图3为本实用新型的上板的结构示意图；

图4为本实用新型的下板和支撑机构的结构示意图；

图5为本实用新型的支撑板E、F、G、H的结构示意图；

图6为本实用新型的上板、下板的零部件爆炸图。

具体实施方式

(实施例1)

见图2至图6，本实用新型具有上板1、下板2和支撑机构；上板1和下板2均呈圆环形，上板1和下板2同轴设置且通过支撑机构焊接相连；上板1上焊接有环形阵列的吊耳3；支撑机构包括均垂直于下板2设置的支撑板F、支撑板E、支撑板G和支撑板H；支撑板E的两端分别设有支撑板G和支撑板H；支撑板F环形阵列于上板1和下板2之间，相邻两块支撑板F的中间设有支撑板E，且相邻两块支撑板F与下板2的外径的交点连线位置设有支撑板G；支撑板H的内侧与下板2的内径外切。支撑板F和支撑板E均呈“凸”字形；上板1上开设有通过数控切割的用于插接支撑板F和支撑板E顶部凸起的开孔。

吊耳3焊接于对应支撑板F的上方位置，吊耳3的左右两侧对称设有支撑板E’；支撑板E’平行于该吊耳3左右两侧对应的支撑板E。

支撑板F和支撑板E上开设有通水气孔。支撑板G的上下两边缘开设有通水槽口。

支撑板F的长度L大于下板2的环宽d，且支撑板F的两端分别伸出下板2的内外边缘。

上板1和下板2均由四块相同大小的扇环拼合焊接组成，如图6，上板1由板A、B、C、D依次按顺序拼合组成，下板2由板A1、B1、C1、D1依次按顺序拼合组成。

一种固溶热处理用双层工装的设计与制作，包括以下步骤：

分析→选材→设计→下料→组对→焊接→热处理；

步骤一：分析，通过对工装使用情况分析，确定工装受力情况。

步骤二：选材，热处理温度高达1080℃，普通材料在此高温情况下，材料许用应力性能已相差不大。从材料成本上考虑选择普通碳素结构钢牌号Q235。

步骤三：设计，根据钢结构的原理，将工装设计成双层结构。在原使用80mm材料，改用30mm材料的情况下，提高工装的整体强度。将E，F件设计成凸形，在A，B，C，D件按E，F件焊接位置开孔，二者配合，做好支撑作用(见附图1)。

步骤四：下料，全用数控切割，保证下料精度，确保开孔位置对应正确。

步骤五：组对，制作组对用工装，保证组对精度。保证定位焊接时，在A，B，C，D件上开孔与E，F件的位置一致。

步骤六：焊接，在保证焊接质量前提下，使用CO2气体保护焊，提高焊接效率。同时对工件边缘作双面坡口处理，作全焊透焊缝，比正常角焊缝强度增加145％，增加工装的支撑强度。

步骤七：热处理，焊接完成后，通过退火热处理，消除焊接应力。经多次固溶处理后，工装进行回火处理，降低工装内部应力。

本实用新型的固溶热处理用双层工装的设计与制作，利用钢结构原理将固溶热处理工装设计成双层结构。通过对封头入水受力，双层工装结构的分析，计算，制作的固溶热处理用双层工装，在降低固溶热处理工装使用板厚的情况下(原80mm，改为30mm)，提高工装的整体强度。增加固溶热处理工装的使用次数比达230％；降低工装制作的工时20％，降低热处理工装的材料成本60％。使申请人每年节约材料成本在50万元左右。

通过实验，传统的工装和本技术方案对比，直径4800固溶工装使用次数从6次提升到14次，降低了热处理工装的材料成本60％，节约了工装制作的工时20％。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种固溶用双层热处理用工装，其特征在于：具有上板、下板和支撑机构；所述上板和下板均呈圆环形，上板和下板同轴设置且通过支撑机构焊接相连；所述上板上焊接有环形阵列的吊耳；所述支撑机构包括均垂直于下板设置的支撑板F、支撑板E、支撑板G和支撑板H；所述支撑板E的两端分别设有支撑板G和支撑板H；所述支撑板F环形阵列于上板和下板之间，相邻两块支撑板F的中间设有支撑板E，且相邻两块支撑板F与下板的外径的交点连线位置设有支撑板G；所述支撑板H的内侧与下板的内径外切。

2.根据权利要求1所述的固溶用双层热处理用工装，其特征在于：所述支撑板F和支撑板E均呈“凸”字形；所述上板上开设有通过数控切割的用于插接支撑板F和支撑板E顶部凸起的开孔。

3.根据权利要求2所述的固溶用双层热处理用工装，其特征在于：所述吊耳焊接于对应支撑板F的上方位置，吊耳的左右两侧对称设有支撑板E’；所述支撑板E’平行于该吊耳左右两侧对应的支撑板E。

4.根据权利要求3所述的固溶用双层热处理用工装，其特征在于：所述支撑板F和支撑板E上开设有通水气孔。

5.根据权利要求3或4所述的固溶用双层热处理用工装，其特征在于：所述支撑板G的上下两边缘开设有通水槽口。

6.根据权利要求5所述的固溶用双层热处理用工装，其特征在于：所述支撑板F的长度L大于下板的环宽d，且支撑板F的两端分别伸出下板的内外边缘。

7.根据权利要求1所述的固溶用双层热处理用工装，其特征在于：所述上板和下板均由四块相同大小的扇环拼合焊接组成。