一种接管安全端焊接用防变形工具及焊接方法技术

本发明专利技术提供了一种接管安全端焊接用防变形工具及焊接方法，接管安全端焊接用防变形工具包括：螺杆、螺母、第一调整块和第二调整块；螺杆与第一调整块固定连接，第二调整块抵接在第一调整块和螺母之间，螺杆与螺母通过螺纹配合连接；第一调整块和第二调整块均设有内腔，且内腔的直径大于螺杆的外径；第一调整块还设有第一斜面，第二调整块还设有第二斜面，两斜面相抵接；当螺母旋转时第二调整块沿第一斜面与第一调整块产生相对位移；第一调整块和第二调整块分别用于与安全端部件的内衬管和接管部件抵接。本发明专利技术通过调节螺母使两调整块产生相对位移，使其分别与接管与安全端的内衬管抵接，减小接管安全端焊接过程的形变，提高焊后尺寸精度。尺寸精度。尺寸精度。

【技术实现步骤摘要】
一种接管安全端焊接用防变形工具及焊接方法


[0001]本专利技术涉及焊接
，具体而言，涉及一种接管安全端焊接用防变形工具及焊接方法。

技术介绍

[0002]核反应堆压力容器是核反应堆的重要部件，其质量是保证核电设备和核动力装置正常安全运行的关键，而反应堆压力容器中接管和安全端作为回路压力边界的重要组成部分，在核电站设备运行过程中承受高温、高压的交变复杂应力作用，若接管安全端焊接过程中产生的焊接变形较大，则热循环导致的应力循环会致使焊缝过早地产生疲劳破坏，严重影响压力容器的安全运行。
[0003]近年来随着核能行业的飞速发展，工业上对压力容器及其重要零部件焊接相关技术研发的投入也越来越多，现有技术大多在焊接过程中依靠工装夹具自身结构在接管、安全端外部夹持以提供紧固力，防止焊接过程中出现较大变形，虽然能够在一定程度上控制外部的焊接形变，但是对于诸如小直径接管与内部具有衬管的安全端产品的焊接，即使采用工装夹具在外部施加紧固力，但是在焊接过程中，内部衬管随着长度的变化可能存在较大的焊接形变，影响接管安全端焊接的尺寸精度，而接管安全端焊接的尺寸精度也直接影响着接管安全端工作的可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是如何减小接管安全端内部衬管因焊接产生的形变，以提高接管安全端焊接的尺寸精度。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种接管安全端焊接用防变形工具，包括：螺杆、螺母、第一调整块和第二调整块；所述螺杆与所述第一调整块固定连接，所述第二调整块抵接在所述第一调整块和所述螺母之间，所述螺杆与所述螺母通过螺纹配合连接；所述第一调整块和所述第二调整块均设有内腔，且所述内腔的直径大于所述螺杆的外径；所述第一调整块还设有第一斜面，所述第二调整块还设有第二斜面，所述第一斜面与所述第二斜面相抵接；当所述螺母旋转时所述第二调整块沿所述第一斜面与所述第一调整块产生相对位移，所述第一调整块和所述第二调整块分别用于与安全端部件的内衬管和接管部件相抵接。
[0006]可选地，所述第一调整块还设有用于和所述内衬管抵接的第一接触面，所述第二调整块还设有用于和所述接管部件抵接的第二接触面，所述第一接触面和所述第二接触面的形状均为圆弧面。
[0007]可选地，所述螺母的顶面设有刻度线，所述刻度线上设有相应的位移数值，所述位移数值基于接管安全端焊接用防变形工具的尺寸得到；所述螺杆的底面设有凹槽，所述凹槽与所述刻度线对应时，用于指示所述相对位移的所述位移数值。
[0008]本专利技术相对于现有技术，接管安全端焊接用防变形工具的结构包括固定连接的螺
杆和第一调整块，抵接在第一调整块和螺母之间的第二调整块，螺母和螺杆通过螺纹配合，结构简单紧凑，有利于满足狭窄空间的使用需求；第一调整块和第二调整块均设有内腔，且内腔的直径大于螺杆的外径，为调整块相对于螺杆发生移动提供空间；第一调整块和第二调整块还设有相互抵接的斜面，当螺母旋转时螺母与螺杆之间的距离增大或减小，使得第一调整块和第二调整块相对于斜面产生相对偏离位移，偏离位移增大，第一调整块和第二调整块分别与安全端部件的内衬管和接管部件相抵接，，能够支撑接管安全端的内部衬管间隙，减小接管安全端焊接过程产生的形变，以提高接管安全端焊接后的尺寸精度；偏离位移减小，可以使得两个调整块与接管和内衬管分离，达到接管安全端焊接用防变形工具在焊接完成后不影响支撑部位尺寸精度的前提下能够轻松取出的效果，拆装更加便捷，提高焊接作业效率，保证焊接后的尺寸精度。
[0009]另一方面，本专利技术还提供一种接管安全端焊接方法，基于如上所述的接管安全端焊接用防变形工具，接管安全端包括接管部件和安全端部件，所述接管部件的外表面设有第一侧坡面；所述安全端部件包括内衬管，所述安全端部件的外表面设有第二侧坡面；接管安全端焊接方法，包括如下步骤：
[0010]将所述接管部件和所述安全端部件相互抵接，所述第一侧坡面和所述第二侧坡面形成焊接坡口；
[0011]从预设的第一起弧位置，对所述焊接坡口进行首次焊接；
[0012]将接管安全端焊接用防变形工具安装在所述接管部件和所述内衬管之间构成的环状间隙中，所述接管安全端焊接用防变形工具用于支撑所述环状间隙；
[0013]测量所述环状间隙的间隙尺寸，得到第一尺寸数据组；
[0014]基于所述第一尺寸数据组调整所述接管安全端焊接用防变形工具；
[0015]从预设的第二起弧位置，对所述焊接坡口进行焊接；
[0016]测量所述环状间隙的间隙尺寸，得到第二尺寸数据组；
[0017]根据所述第二尺寸数据组，确定下一次焊接的所述第二起弧位置；
[0018]返回所述从预设的第二起弧位置，对所述焊接坡口进行焊接的步骤，直至焊满所述焊接坡口。
[0019]可选地，所述测量所述环状间隙的间隙尺寸，得到第一尺寸数据组，包括:
[0020]使用变形测量工具对所述环状间隙中至少两处预设的测量位置进行测量，所述变形测量工具包括尺寸精度大于预设的第一精度阈值的多个圆柱棒体，所述圆柱棒体的直径按照梯度排布；
[0021]将所述测量位置能够放置的最大的所述圆柱棒体对应的所述直径作为间隙尺寸；
[0022]记录所述测量位置和对应的所述间隙尺寸，得到所述第一尺寸数据组。
[0023]可选地，所述圆柱棒体包括预设的标准棒体；在所述使用变形测量工具对所述环状间隙中至少两处预设的测量位置进行测量之前，还包括：
[0024]判断所述测量位置能否放置所述标准棒体；
[0025]若所述测量位置不能放置所述标准棒体，则选择所述直径小于所述标准棒体的所述圆柱棒体对所述环状间隙进行测量；
[0026]若所述测量位置能够放置所述标准棒体，则选择所述直径大于所述标准棒体的所述圆柱棒体对所述测量位置进行测量。
[0027]可选地，所述基于所述第一尺寸数据组调整所述接管安全端焊接用防变形工具，包括：
[0028]基于所述第一尺寸数据组计算所述接管部件与所述内衬管之间的位置度误差；
[0029]判断所述位置度误差是否大于预设的第一误差阈值；
[0030]若所述位置度误差大于所述第一误差阈值，则基于所述第一尺寸数据组，确定所述接管安全端焊接用防变形工具的调节角度和调节方向。
[0031]可选地，所述第二尺寸数据组包括至少两个所述测量位置和对应的所述间隙尺寸组成的数据序列；所述根据所述第二尺寸数据组，确定下一次焊接的所述第二起弧位置，包括：
[0032]按照所述间隙尺寸从大到小的顺序排列所述数据序列；
[0033]将所述数据序列中最大的所述间隙尺寸对应的所述测量位置作为最大变形处；
[0034]选取所述焊接坡口上对应所述最大变形处的位置，作为所述第二起弧位置。
[0035]可选地，所述第二尺寸数据组包括至少两个所述测量位置和对应的所述间隙尺寸组成的数据序列；所述根据所述第二尺寸数据组，确定下一次焊接的所述第二起弧位置，包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接管安全端焊接用防变形工具，其特征在于，包括：螺杆(11)、螺母(14)、第一调整块(12)和第二调整块(13)；所述螺杆(11)与所述第一调整块(12)固定连接，所述第二调整块(13)抵接在所述第一调整块(12)和所述螺母(14)之间，所述螺杆(11)与所述螺母(14)通过螺纹配合连接；所述第一调整块(12)和所述第二调整块(13)均设有内腔，且所述内腔的直径大于所述螺杆(11)的外径；所述第一调整块(12)还设有第一斜面(121)，所述第二调整块(13)还设有第二斜面(131)，所述第一斜面(121)与所述第二斜面(131)相抵接；当所述螺母(14)旋转时所述第二调整块(13)沿所述第一斜面(121)与所述第一调整块(12)产生相对位移，所述第一调整块(12)和所述第二调整块(13)分别用于与安全端部件(3)的内衬管(31)和接管部件(2)相抵接。2.根据权利要求1所述的接管安全端焊接用防变形工具，其特征在于，所述第一调整块(12)还设有用于和所述内衬管(31)抵接的第一接触面(122)，所述第二调整块(13)还设有用于和所述接管部件(2)抵接的第二接触面(132)，所述第一接触面(122)和所述第二接触面(132)的形状均为圆弧面。3.根据权利要求2所述的接管安全端焊接用防变形工具，其特征在于，所述螺母(14)的顶面设有刻度线(141)，所述刻度线(141)上设有相应的位移数值(142)，所述位移数值(142)基于接管安全端焊接用防变形工具的尺寸得到；所述螺杆(11)的底面设有凹槽(111)，所述凹槽(111)与所述刻度线(141)对应时，用于指示所述相对位移的所述位移数值(142)。4.一种接管安全端焊接方法，其特征在于，基于如权利要求1
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3任一项所述的接管安全端焊接用防变形工具，接管安全端包括接管部件(2)和安全端部件(3)，所述接管部件(2)的外表面设有第一侧坡面(21)；所述安全端部件(3)包括内衬管(31)，所述安全端部件(3)的外表面设有第二侧坡面(32)；接管安全端焊接方法，包括如下步骤：将所述接管部件(2)和所述安全端部件(3)相互抵接，所述第一侧坡面(21)和所述第二侧坡面(32)形成焊接坡口(4)；从预设的第一起弧位置，对所述焊接坡口(4)进行首次焊接；将所述接管安全端焊接用防变形工具安装在所述接管部件(2)和所述内衬管(31)之间构成的环状间隙(5)中，所述接管安全端焊接用防变形工具用于支撑所述环状间隙(5)；测量所述环状间隙(5)的间隙尺寸，得到第一尺寸数据组；基于所述第一尺寸数据组调整所述接管安全端焊接用防变形工具；从预设的第二起弧位置，对所述焊接坡口(4)进行焊接；测量所述环状间隙(5)的间隙尺寸，得到第二尺寸数据组；根据所述第二尺寸数据组，确定下一次焊接的所述第二起弧位置；返回所述从预设的第二起弧位置，对所述焊接坡口(4)进行焊接的步骤，直至焊满所述焊接坡口(4)。5.根据权利要求4所述的接管安全端焊接方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利媛，王鑫，吴琼，马腾云，
申请(专利权)人：中国第一重型机械股份公司，
类型：发明
国别省市：