一种双层薄壁D型截面真空室扇形段端面筋板拼焊装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于磁约束受控热核聚变真空设备制造领域，具体涉及一种双层薄壁D型截面真空室扇形段端面筋板拼焊装置。本拼焊装置包括安装平台、D形环板、压板、支板和螺栓；(1)安装平台用于在焊接时安装扇形段并对其加以固定；(2)在安装平台上加装D形环板，D形环板形状是与端面筋板形状一致的D形，拼焊时端面筋板分段放置在D形环板设定位置的外侧；(3)在拼焊位置的焊缝两端设置压板和支板，用于在焊接时压紧端面筋板防止焊接变形；在压板、D形环板和安装平台上依次设置压板通孔、D形环板通孔和安装平台螺栓孔，通过螺栓穿过上述三个孔将压板压在安装平台上。通过本发明专利技术可以保证端面筋板要求，控制焊接变形，提高焊接工作效率。

Double layer thin wall D section vacuum chamber fan section end rib plate welding device

The invention belongs to the field of vacuum equipment for magnetically controlled thermonuclear fusion, in particular to a double-layer thin wall D section vacuum chamber fan section end rib plate welding device. The welding device comprises a mounting platform, D ring plate, pressure plate, a support plate and a bolt; (1) the installation platform for the installation segment in welding and fixed to it; (2) the installation of D ring plate on the mounting platform, D ring shape is consistent with the shape of D shaped end ribs in the end, when the welding plate placed in the lateral segment D ring plate set position; (3) plate and the support plate is arranged on the weld ends of welding position, welding end used for pressing in gluten plate to prevent welding deformation; in the plate, D ring plate and the mounting platform are arranged through plate hole, D ring plate hole and a mounting platform bolt hole, the pressing plate pressure on the mounting platform through the bolt passes through the three hole. The invention can guarantee the requirement of the end rib plate, control the welding deformation and improve the welding efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种双层薄壁D型截面真空室扇形段端面筋板拼焊装置
本专利技术属于磁约束受控热核聚变真空设备制造领域，具体涉及一种双层薄壁D型截面真空室扇形段端面筋板拼焊装置。
技术介绍
为了开发未来新能源，各发达国家都在积极开展以托卡马克为主要途径的磁约束核聚变研究。托卡马克是环形磁约束核聚变试验研究装置，它的主体主要由真空室、支撑和若干组磁场线圈组成。环流器2号A(HL-2A)改造与升级项目HL-2M装置真空室是HL-2M装置最主要部件之一，它是等离子体容器并直接运行的场所。真空室结构为D形截面的双层-薄壁-全焊接式-环状结构，整个真空室由20个扇形段组焊而成，每个扇形段中心夹角为18°。单个扇形段主要由内壳、外壳、端面筋板、流道以及各种形式的窗口组成。其中，内壳、外壳为等距D形截面的旋转曲面，内外壳夹层空腔内布置流道，流道用于扇形段内外壳之间的连接与加强作用的同时还作为水气流通的通道，单个扇形段两端分别焊接1个端面筋板，各扇形段两端端面筋板相焊组成真空室的环状结构，每个扇形段上开设大小、位置不同的5～7个窗口。真空室壳体为D型截面的双曲面结构，内、外壳体由1个单弧直段和3个双曲面弧段组成，端面筋板和壳体端部形状一致。壳体、端面筋板都是由板材成型后拼焊组成的，其拼接焊缝位置的确定是根据板材下料排版及加工工艺确定的，保证材料的最大利用率和加工制造的可实施性，内外壳体和端面筋板焊接组成单个扇形段，单个扇形段再由端面筋板两两相焊组焊成整个真空室。如图3～5所示，20个扇形段壳体的拼接焊缝是一致的，都在弧段的相切处，因此，为了避免壳体拼接缝与端面筋板拼缝、相邻两端面筋板拼缝重合，设计了一种拼接焊缝位置不同的两种端面筋板，两种端面筋板拼缝与壳体拼缝分别错开，在加工制造过程中调整端面筋板位置就能够防止壳体和端面筋板拼接缝出现重合。但是，端面筋板由板材下料后直接拼焊为成品，拼缝为带间隙的全焊透焊缝，焊接完成后只进行焊缝打磨。端面筋板尺寸精度要求高，其平面度要求达到1mm，相比外形尺寸其厚度很薄，拼焊时刚性差，焊接变形难以控制。因此，亟需研制一种双层薄壁D型截面真空室扇形段端面筋板拼焊装置，从而用来拼焊端面筋板，控制焊接变形，保证其尺寸及平面度要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种双层薄壁D型截面真空室扇形段端面筋板拼焊装置，以用于端面筋板的拼焊，保证其相对尺寸要求的同时控制焊接变形。为了实现这一目的，本专利技术采取的技术方案是：一种双层薄壁D型截面真空室扇形段端面筋板拼焊装置，涉及的双层薄壁D型截面真空室扇形段用于制造磁约束热核聚变装置中的主体部件真空室，真空室共由20个D型截面真空室扇形段组成，20段组成一个整环，每个D型截面真空室扇形段均为空间双层双曲面薄壁结构；单个扇形段由壳体、端面筋板、流道以及窗口组成；其中，壳体为等距D形截面的旋转曲面，壳体夹层空腔内布置流道；扇形段两端分别焊接端面筋板1和端面筋板2，端面筋板和壳体两端的端部形状一致；壳体、端面筋板都是由板材成型后拼焊组成的；本拼焊装置包括安装平台、D形环板、压板、支板和螺栓；(1)安装平台用于在焊接时安装扇形段并对其加以固定；在安装平台上对应拼焊位置处设置气体保护槽，用于焊接时背面通气保护；(2)在安装平台上加装D形环板，D形环板形状是与端面筋板形状一致的D形，拼焊时端面筋板分段放置在D形环板设定位置的外侧；D形环板的外环尺寸比端面筋板内环尺寸大，用于抵消端面筋板拼缝焊接收缩；D形环板的厚度＝端面筋板的厚度-△，△＝1～2mm；在D形环板与安装平台上开设螺栓孔，通过螺栓穿过螺栓孔将二者固定连接；(3)在拼焊位置的焊缝两端设置压板和支板，用于在焊接时压紧端面筋板防止焊接变形；支板和端面筋板分别设在D形环板的内侧和外侧，支板的厚度与端面筋板的厚度相同；压板安装后压在支板、D形环板和端面筋板上方；在压板、D形环板和安装平台上依次设置直径相同、轴线同轴的压板通孔、D形环板通孔和安装平台螺栓孔，通过螺栓穿过上述三个孔将压板压在安装平台上。进一步的，如上所述的一种双层薄壁D型截面真空室扇形段端面筋板拼焊装置，在拼焊位置之间也设置压板和支板，以进一步压紧端面筋板。本专利技术技术方案的有益效果在于：通过制作双层薄壁D型截面真空室扇形段端面筋板拼焊装置，将其用于端面筋板的拼焊，可以保证端面筋板尺寸和形状精度要求，控制焊接变形，提高焊接工作效率，同时保证40个端面筋板尺寸的一致性。附图说明图1为真空室总图主视图；图2单个扇形段(标准段)图；图3为内外壳体拼接图；图4为端面筋板Ⅰ；图5为端面筋板Ⅱ；图6为端面筋板拼焊装置；图7为图6中的序号15断面图；图8为图6的截面视图；图9为图6中的序号11详图；图中：1.壳体、2.端面筋板Ⅰ、3.端面筋板Ⅱ、4.壳体相切处拼接焊缝、5.端面筋板拼焊处、6.端面筋板弧度相切点、7.端面筋板Ⅱ焊接处、8.端面筋板Ⅰ焊接处、9.安装平台、10.D形环板、11.压板、12螺栓、13支板、14螺栓孔、15气体保护槽。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术技术方案进行进一步详细说明。本专利技术一种双层薄壁D型截面真空室扇形段端面筋板拼焊装置，涉及的双层薄壁D型截面真空室扇形段用于制造磁约束热核聚变装置中的主体部件真空室，如图1所示，真空室共由20个D型截面真空室扇形段组成，20段组成一个整环，每个D型截面真空室扇形段均为空间双层双曲面薄壁结构；单个扇形段由壳体、端面筋板、流道以及窗口组成；其中，壳体为等距D形截面的旋转曲面，壳体夹层空腔内布置流道；如图2所示，扇形段两端分别焊接端面筋板1和端面筋板2，端面筋板和壳体两端的端部形状一致；壳体、端面筋板都是由板材成型后拼焊组成的；本拼焊装置包括安装平台、D形环板、压板、支板和螺栓；(1)安装平台用于在焊接时安装扇形段并对其加以固定；在安装平台上对应拼焊位置处设置气体保护槽，用于焊接时背面通气保护；(2)在安装平台上加装D形环板，D形环板形状是与端面筋板形状一致的D形，拼焊时端面筋板分段放置在D形环板设定位置的外侧；D形环板的外环尺寸比端面筋板内环尺寸大，用于抵消端面筋板拼缝焊接收缩；D形环板的厚度＝端面筋板的厚度-△，△＝1～2mm；在D形环板与安装平台上开设螺栓孔，通过螺栓穿过螺栓孔将二者固定连接；(3)如图6～9所示，在拼焊位置的焊缝两端设置压板和支板，用于在焊接时压紧端面筋板防止焊接变形；支板和端面筋板分别设在D形环板的内侧和外侧，支板的厚度与端面筋板的厚度相同；压板安装后压在支板、D形环板和端面筋板上方；在压板、D形环板和安装平台上依次设置直径相同、轴线同轴的压板通孔、D形环板通孔和安装平台螺栓孔，通过螺栓穿过上述三个孔将压板压在安装平台上。在拼焊位置之间也设置压板和支板，以进一步压紧端面筋板。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双层薄壁D型截面真空室扇形段端面筋板拼焊装置，涉及的双层薄壁D型截面真空室扇形段用于制造磁约束热核聚变装置中的主体部件真空室，真空室共由20个D型截面真空室扇形段组成，20段组成一个整环，每个D型截面真空室扇形段均为空间双层双曲面薄壁结构；单个扇形段由壳体、端面筋板、流道以及窗口组成；其中，壳体为等距D形截面的旋转曲面，壳体夹层空腔内布置流道；扇形段两端分别焊接端面筋板1和端面筋板2，端面筋板和壳体两端的端部形状一致；壳体、端面筋板都是由板材成型后拼焊组成的；其特征在于：本拼焊装置包括安装平台、D形环板、压板、支板和螺栓；(1)安装平台用于在焊接时安装扇形段并对其加以固定；在安装平台上对应拼焊位置处设置气体保护槽，用于焊接时背面通气保护；(2)在安装平台上加装D形环板，D形环板形状是与端面筋板形状一致的D形，拼焊时端面筋板分段放置在D形环板设定位置的外侧；D形环板的外环尺寸比端面筋板内环尺寸大，用于抵消端面筋板拼缝焊接收缩；D形环板的厚度＝端面筋板的厚度‑△，△＝1～2mm；在D形环板与安装平台上开设螺栓孔，通过螺栓穿过螺栓孔将二者固定连接；(3)在拼焊位置的焊缝两端设置压板和支板，用于在焊接时压紧端面筋板防止焊接变形；支板和端面筋板分别设在D形环板的内侧和外侧，支板的厚度与端面筋板的厚度相同；压板安装后压在支板、D形环板和端面筋板上方；在压板、D形环板和安装平台上依次设置直径相同、轴线同轴的压板通孔、D形环板通孔和安装平台螺栓孔，通过螺栓穿过上述三个孔将压板压在安装平台上。...

【技术特征摘要】
1.一种双层薄壁D型截面真空室扇形段端面筋板拼焊装置，涉及的双层薄壁D型截面真空室扇形段用于制造磁约束热核聚变装置中的主体部件真空室，真空室共由20个D型截面真空室扇形段组成，20段组成一个整环，每个D型截面真空室扇形段均为空间双层双曲面薄壁结构；单个扇形段由壳体、端面筋板、流道以及窗口组成；其中，壳体为等距D形截面的旋转曲面，壳体夹层空腔内布置流道；扇形段两端分别焊接端面筋板1和端面筋板2，端面筋板和壳体两端的端部形状一致；壳体、端面筋板都是由板材成型后拼焊组成的；其特征在于：本拼焊装置包括安装平台、D形环板、压板、支板和螺栓；(1)安装平台用于在焊接时安装扇形段并对其加以固定；在安装平台上对应拼焊位置处设置气体保护槽，用于焊接时背面通气保护；(2)在安装平台上加装D形环板，D形环板形状是与端面筋板形状一致的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立超，刘晨，张会敏，周霞，门伟，
申请(专利权)人：西安核设备有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61