一种燃气轮机导向器机匣的焊接工装和焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种燃气轮机导向器机匣的焊接工装和焊接方法，属于燃气轮机制造技术领域。该焊接工装包括回转支架和定位组件，回转支架的第一支撑板及第二支撑板相对设置，第一转轴和第二转轴分别可转动地连接在第一支撑板和第二支撑板上，定位组件的第一定位板可拆卸安装在芯轴上，第二定位板固定安装在芯轴上，第一定位板和第二定位板之间形成有装夹燃气轮机导向器机匣的空间，芯轴的两端分别与第一转轴的另一端和第二转轴的另一端可拆卸连接。焊接时，在第一转轴或第二转轴转动的情况下，带动定位组件及组装后的导向器机匣转动，可以对组装后的导向器机匣上的待焊接焊缝依次焊接，以提高生产效率和焊接质量。

Welding tool and welding method for gas turbine guide box

The invention discloses a welding tool and a welding method for a gas turbine guide box, which belongs to the technical field of gas turbine manufacturing. The welding fixture comprises a rotary bracket and a positioning component, a first supporting plate and two supporting plates arranged relative to the rotary bracket, the first and second rotating shafts are rotatably connected with the first support plate and second support plate, the first positioning plate assembly is detachably mounted on the core shaft, second positioning plate is fixed on the on the core shaft, a clamping casing gas turbine guide space is formed between the first positioning plate and second positioning plates, both ends of the mandrel are respectively connected with the first rotating shaft and the other end of the second shaft the other end detachably connected. When welding, the shaft or the rotating shaft to rotate in the first second cases, the guide casing drives the positioning assembly and assembly after rotation, can weld welded to guide casing assembled on the question, in order to improve the production efficiency and welding quality.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃气轮机制造
，特别涉及一种燃气轮机导向器机匣的焊接工装和焊接方法。
技术介绍
燃气轮机设计及制造复杂，是装备制造业的高端产品，集成了大量先进制造技术，已经成为一个国家工业科技水平、综合国力的重要标志之一，被誉为装备制造领域皇冠上的明珠，工业燃气轮机也是我国能源领域中关系到国家能源安全的重大装备。随着燃气轮机技术的不断发展，对燃气轮机的焊接质量要求也越来越高，传统的氩弧焊，电弧焊等焊接技术已不能满足要求。电子束焊接作为一种高能束焊的代表，以其焊缝深宽比高、焊接速度快、焊接变形小、可达性好、焊缝质量高、焊接厚度范围大、无需开坡口和一次成型等特点广泛用于燃气轮机零件的制造。第3级导向器机匣是燃气轮机动力涡轮部套机匣类零件之一，它包括大端法兰、小端法兰及连接在大端法兰和小端法兰之间的至少两段筒体，至少两段筒体的外径从小端法兰向大端法兰逐渐变大，筒体和大端法兰、小端法兰之间及筒体之间均采用电子束焊接的方式进行连接，这样在筒体和大端法兰、小端法兰之间及筒体之间就形成多了多条电子束焊缝。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在以下不足：第3级导向器机匣是燃气轮机机匣类零件中尺寸最大(最大直径Φ1804mm，高度610mm)，重量(563Kg)最重的零件，在电子束焊前对装配要求高，耗时长，严重影响产品质量和生产效率。
技术实现思路
为了解决现有技术影响产品质量和生产效率的问题，本专利技术实施例提供了一种燃气轮机导向器机匣的焊接工装和焊接方法。所述技术方案如下：本专利技术实施例的一种燃气轮机导向器机匣的焊接工装，所述工装包括回转支架和定位组件，所述回转支架包括第一支撑板、第二支撑板、第一转轴和第二转轴，所述第一支撑板和所述第二支撑板沿竖直方向相对设置，所述第一转轴和所述第二转轴均沿水平方向同轴设置，所述第一转轴的一端和所述第二转轴的一端分别可转动地连接在所述第一支撑板和所述第二支撑板上，所述定位组件安装在所述第一转轴的另一端和所述第二转轴的另一端之间；所述定位组件包括第一定位板、第二定位板和芯轴，所述芯轴的两端分别穿过所述第一定位板和所述第二定位板的中部，且所述芯轴与所述第一支撑板及所述第二支撑板垂直设置，所述第一定位板和所述第二定位板之间形成有装夹燃气轮机导向器机匣的空间，所述第一定位板可拆卸安装在所述芯轴上，所述第二定位板固定安装在所述芯轴上，所述第一定位板的内侧面设置有用于定位小端法兰的第一环状外止口，所述第二定位板的内侧面设置有用于定位大端法兰的第二环状外止口，所述芯轴的两端分别与所述第一转轴的另一端和所述第二转轴的另一端可拆卸连接。进一步地，所述芯轴的一端活动穿过所述第一定位板，所述芯轴的一端套装有锁紧螺母，以实现芯轴和第一定位板的可拆卸设置。更进一步地，所述锁紧螺母与所述第一定位板之间设置有弹性件，以补偿导向器机匣的焊接的轴向焊接收缩量，使导向器机匣在整个焊接过程中始终保持良好的定位压紧状态。进一步地，所述芯轴的一端端部设置有锁紧孔，所述第一转轴的另一端设置有插入所述锁紧孔中的锥体，这样可以使芯轴的一端顶在第一转轴的另一端上，使芯轴与第一转轴同步转动。进一步地，所述第一转轴的一端螺纹穿过所述第一支撑板，所述第一转轴的一端固定套装有手轮。进一步地，所述第二转轴的另一端设置有用于抓紧所述芯轴的卡爪，以实现芯轴的另一端顶靠在第二转轴的另一端上，可以使芯轴与第二转轴同步转动。优选地，所述第一定位板和所述第二定位板均设置有至少一个减重孔，减重孔一方面可以减轻工装重量，另一方面还便于在焊接过程中能够通过减重孔观察焊缝背面成型情况。一种燃气轮机导向器机匣的焊接方法，所述焊接方法包括：提供组成导向器机匣的多个零件，所述多个零件包括大端法兰、小端法兰和至少两段筒体；对组成导向器机匣的多个零件进行退磁作业；将组成导向器机匣的多个零件在上述的焊接工装的定位组件的空间内进行组装，其中，小端法兰套装在第一定位板上的第一环状外止口上，大端法兰套装在第二定位板上的第二环状外止口上，至少两段筒体装配在小端法兰和大端法兰之间，筒体和大端法兰、小端法兰之间分别形成第一待焊接焊缝和第二待焊接焊缝，至少两段筒体之间形成至少一道第三待焊接焊缝；将组装后的导向器机匣及定位组件共同吊装至真空室内，并将定位组件装配至上述的焊接工装的回转支架上；转动回转支架，采用电子束焊依次对第一待焊接焊缝、第二待焊接焊缝及至少一道第三待焊接焊缝进行焊接；将电子束焊完成后的导向器机匣从焊接工装中拆除，取出导向器机匣，并对导向器机匣退火处理。进一步地，所述至少两段筒体的外径从所述小端法兰向所述大端法兰逐渐变大，所述第一待焊接焊缝、第二待焊接焊缝及至少一道第三待焊接焊缝均由相互配合的多组环状内凹止口和环状外凸止口组成，每组中的所述环状内凹止口设置在外径较小的零件的端部，每组中的所述环状外凸止口设置在与所述外径较小的零件相配合的外径较大的另一零件的端部。更进一步地，设置有所述环状内凹止口的零件的外周面上设置有环状凸起，所述环状凸起设置在所述环状内凹止口的端部，以防止在焊接时焊液下流，影响焊接质量。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：由于本专利技术提供的工装包括回转支架和定位组件，而回转支架的第一支撑板及第二支撑板相对设置，第一转轴的一端和第二转轴的一端分别可转动地连接在第一支撑板和第二支撑板上，定位组件安装在第一转轴的另一端和第二转轴的另一端之间，定位组件安装在第一转轴的另一端和第二转轴的另一端之间，这样转动第一转轴或第二转轴，就能带动定位组件转动。由于定位组件包括第一定位板、第二定位板和芯轴，芯轴的两端分别穿过第一定位板和第二定位板的中部，且芯轴与第一支撑板及第二支撑板垂直设置，第一定位板和第二定位板之间形成有装夹燃气轮机导向器机匣的空间，第一定位板可拆卸安装在芯轴上，第二定位板固定安装在芯轴上，第一定位板的内侧面设置有用于定位小端法兰的第一环状外止口，第二定位板的内侧面设置有用于定位大端法兰的第二环状外止口，大端法兰、小端法兰及至少两段筒体组装成导向器机匣后，可以将通过第一环状外止口和第二环状外止口将小端法兰和大端法兰装配至第一定位板和第二定位板上，完成燃气轮机导向器机匣的装配。由于芯轴的两端分别与第一转轴的另一端和第二转轴的另一端可拆卸连接，这样在第一转轴或第二转轴转动的情况下，就可以带动定位组件及组装后的导向器机匣转动，相应地可以对组装后的导向器机匣上的待焊接焊缝依次焊接，这样就可以不用对导向器机匣上的待焊接焊缝焊接一部分后，再翻转导向器机匣，对导向器机匣上的待焊接焊缝的其余部分焊接，以提高生产效率，进而避免了在翻转导向器机匣时对组装的导向器机匣造成的负面影响，以提高焊接质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一个实施例，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是本专利技术实施例中燃气轮机导向器机匣的结构示意图；图2是本专利技术实施例所提供的燃气轮机导向器机匣的焊接工装的结构示意图；图3是本专利技术实施例所提供的焊接工装中的回转支架的结构示意图；图4是本专利技术实施例所提供的焊接工装中的定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气轮机导向器机匣的焊接工装，其特征在于，所述工装包括回转支架和定位组件，所述回转支架包括第一支撑板、第二支撑板、第一转轴和第二转轴，所述第一支撑板和所述第二支撑板沿竖直方向相对设置，所述第一转轴和所述第二转轴均沿水平方向同轴设置，所述第一转轴的一端和所述第二转轴的一端分别可转动地连接在所述第一支撑板和所述第二支撑板上，所述定位组件安装在所述第一转轴的另一端和所述第二转轴的另一端之间；所述定位组件包括第一定位板、第二定位板和芯轴，所述芯轴的两端分别穿过所述第一定位板和所述第二定位板的中部，且所述芯轴与所述第一支撑板及所述第二支撑板垂直设置，所述第一定位板和所述第二定位板之间形成有装夹燃气轮机导向器机匣的空间，所述第一定位板可拆卸安装在所述芯轴上，所述第二定位板固定安装在所述芯轴上，所述第一定位板的内侧面设置有用于定位小端法兰的第一环状外止口，所述第二定位板的内侧面设置有用于定位大端法兰的第二环状外止口，所述芯轴的两端分别与所述第一转轴的另一端和所述第二转轴的另一端可拆卸连接。

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机导向器机匣的焊接工装，其特征在于，所述工装包括回转支架和定位组件，所述回转支架包括第一支撑板、第二支撑板、第一转轴和第二转轴，所述第一支撑板和所述第二支撑板沿竖直方向相对设置，所述第一转轴和所述第二转轴均沿水平方向同轴设置，所述第一转轴的一端和所述第二转轴的一端分别可转动地连接在所述第一支撑板和所述第二支撑板上，所述定位组件安装在所述第一转轴的另一端和所述第二转轴的另一端之间；所述定位组件包括第一定位板、第二定位板和芯轴，所述芯轴的两端分别穿过所述第一定位板和所述第二定位板的中部，且所述芯轴与所述第一支撑板及所述第二支撑板垂直设置，所述第一定位板和所述第二定位板之间形成有装夹燃气轮机导向器机匣的空间，所述第一定位板可拆卸安装在所述芯轴上，所述第二定位板固定安装在所述芯轴上，所述第一定位板的内侧面设置有用于定位小端法兰的第一环状外止口，所述第二定位板的内侧面设置有用于定位大端法兰的第二环状外止口，所述芯轴的两端分别与所述第一转轴的另一端和所述第二转轴的另一端可拆卸连接。2.根据权利要求1所述的燃气轮机导向器机匣的焊接工装，其特征在于，所述芯轴的一端活动穿过所述第一定位板，所述芯轴的一端套装有锁紧螺母。3.根据权利要求2所述的燃气轮机导向器机匣的焊接工装，其特征在于，所述锁紧螺母与所述第一定位板之间设置有弹性件。4.根据权利要求1所述的燃气轮机导向器机匣的焊接工装，其特征在于，所述芯轴的一端端部设置有锁紧孔，所述第一转轴的另一端设置有插入所述锁紧孔中的锥体。5.根据权利要求1所述的燃气轮机导向器机匣的焊接工装，其特征在于，所述第一转轴的一端螺纹穿过所述第一支撑板，所述第一转轴的一端固定套装有手轮。6.根据权利要求1所述的燃气轮机导向器机匣的焊接工装，其特征在于，所述第二转...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐黎明，吴勇，杨新明，黄立群，金超，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42