专利名称：用于薄壁长筒工件焊接的工装装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及薄壁长筒工件的焊接，更为具体地说，涉及一种用于薄壁长筒工件焊接的工装装置。
背景技术：
薄壁长筒工件通常采用焊接成形，特别是非圆柱形薄壁长筒，都是采用焊接成形。薄壁长筒工件由于壁薄筒长，焊接成形后往往产生比较大的变形，尤其是薄壁长筒工件的材料为难焊接易热变形的材料，焊接成形的薄壁长筒工件变形通常都比较大，薄壁长筒工件的形状难以满足设计要求。为了控制薄壁长筒工件焊接变形，目前实践中主要有两种方法，一是采用专用焊接夹具进行焊接，二是焊接成形后精加工定形。对于第一种方法，现有技术主要是采用胎具形式定位，即从工件内进行形状限定，这种方法不足的地方是工件胎具的结构复杂，焊接加工成本高，且薄壁长筒工件焊接成形后胎具脱模困难；对于第二种焊接成形后精加工定形方法，由于用于焊接成形薄壁长筒工件的围板厚度要留有足够的余 量，围板的厚度比较大，这种方法不足的地方，除了浪费材料，进行大面积的精加工，制造加工成本高之外，薄壁长筒工件筒壁的厚度不均，不能保证设计上对薄壁长筒工件的要求。基于薄壁长筒工件加工成形技术现状，实践需要提供一种新的薄壁长筒工件加工成形技术，以满足生产提出的需要。
发明内容针对薄壁长筒工件加工成形现有技术的不足，本实用新型的目的旨在提供一种用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，以解决薄壁长筒工件加工成形现有技术存在的胎具脱模困难，或筒壁厚度不均，加工制造成本高等问题。本实用新型的目的可通过具有下述技术方案的用于薄壁长筒工件焊接的工装装置来实现。用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其整体为笼式结构，主要由若干周向限定被焊接薄壁长筒工件周向变形的外定形件和若干用于定位外定形件的杆件构成，杆件与外定形件固定联接，外定形件的周向限定轮廓与被焊接薄壁长筒工件的周向轮廓相匹配。为了更好地实现本实用新型的目的，解决其要解决的技术问题，本实用新型在上述技术方案的基础上还可进一步采取以下技术措施。下述技术措施可分别单独采取，也可组合采取，甚至一并采取。所述外定形件可为结构板，结构板的中空周向轮廓与被焊接薄壁长筒工件的周向轮廓相匹配。所述结构板，最好设计有与薄壁长筒工件轴向焊缝相对应的用于进行焊接的缺口，以便薄壁长筒工件的焊缝能够进行连续焊接。所述结构板最好设计为组合式结构板，即由两部分板块通过螺栓固定联接构成。结构板采用组合式结构能更为方便地使工装装置在薄壁长筒工件焊接完成后脱出。构成组合式结构板的两部分板块装配面上可设计有凸凹装配定位结构，以便于两部分板块的装配。凸凹装配定位结构的具体形式有多种，如键槽式装配定位结构、止口式装配定位结构等。在外定形件的四周最好均设计有定位外定形件的杆件,构成一个完整的鼠笼，将薄壁长筒工件牢固地限制在工装装置内，以限制其焊接变形。定位外定形件的杆件可采用槽钢，将槽钢的槽口与外定形件焊接联接。采用槽钢作为定位外定形件的杆件，杆件既有足够的刚度，又可降低工装装置的整体重量。构成工装装置的外定形件,其相邻的两外定形件的间距一般为100mnT800mm,最好为 300mm 500mm。为了能更好地保证焊接质量，防止薄壁长筒工件焊接变形，工装装置还设计有两个与薄壁长筒工件内周面相匹配的内定形件，两内定形件位于被焊接的薄壁长筒工件的两端内。本实用新型还采取了其他一些技术措施。本实用新型提供的用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，既完全克服了现有技术采 用胎具形式定形焊接薄壁长筒工件所存在的胎具结构复杂，焊接加工成本高，焊接完成后胎具脱模困难的问题，又克服了采用焊接成形后精加工定形方法存在的材料浪费大，需进行大面积的精加工，制造加工成本高，工件筒壁厚度不均，不能保证设计要求等问题。本实用新型的公开，为薄壁长筒工件焊接提供了一种有效防止焊接变形的手段，采用本实用新型提供的工装装置进行薄壁长筒工件焊接，除了精度要求特别高的工件，一般工件焊接后均可不再进行精加工，大大节约生产制造成本。本实用新型的工装装置可广泛适用于类似薄壁长筒等易变形工件的焊接，工装装置具有结构简单，操作方便，成本低，效果好等优点，与传统方法比较，可大大节约原材料及加工成本。
附图I是采用本实用新型焊接的一个薄壁长筒工件的主视结构示意图。附图2是附图I中的薄壁长筒工件的侧视结构示意图。附图3是本实用新型的主视结构示意图。附图4是本实用新型的侧视结构示意图。附图5是附图4中A处局部放大结构示意图。在上述附图中，各图示标号标识的对象分别是1、2、3、4是构成薄壁长筒工件的围板；5、7是作为定位杆件的槽钢；6、9是作为外定形件的组合式结构板；8是结构板的组装螺栓；10是内定形件；11是组合式结构板的焊接用缺口。
具体实施方式
以下结合附图说明给出本实用新型的具体实施方式
，并通过具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。在这里需要特别说明的是，本实用新型的具体实施方式
不限于实施例所描述的形式，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据本实用新型揭示的思想以其他具体方式进行实施，但这样的具体实施方式
仍属于本实用新型的保护范围。实施例I[0022]本实施例I用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其结构如附图3、附图4和附图5所示，用于焊接如附图I和附图2中所示的OTSG-OO直流蒸汽发生器模拟体，长度为2880mm，主体由6块厚度均为12mm的围板焊接而成，其材料为焊接变形很大的不锈0Crl8Ni9Ti，图纸要求焊接完成后保证平面度为1_，外形尺寸误差不大于1_。本实施例的工装装置，整体成鼠笼式结构，由7块用作周向限定薄壁长筒工件外壁面变形的外定形件，4根用于定位外定形件的杆件和2个位于被焊接薄壁长筒工件两端内用作限定薄壁长筒工件内变形的内定形件10构成，所述外定形件为组合式结构板6、9，组合式结构板的内空限定轮廓面与要焊接的薄壁长筒工件的周向轮廓相匹配，由两部分板块通过螺栓8固定联接构成，结构板上设计有与薄壁长筒工件轴向焊缝相对应的用于进行焊接的缺口 11，构成组合式结构板的两部分板块装配面上设计有凸凹装配定位结构。定位组合式结构板6、9的杆件为槽钢
5、7，分别位于组合式结构板的四个方向，槽钢的槽口与结构板外缘面焊接固定，作为外定形件的组合式结构板，其相邻结构板的间距为480mm。 采用本实用新型的工装装置对附图1、2中所示薄壁长筒工件进行焊接，先用工装装置将要焊接的薄壁长筒工件卡抱夹紧，再采用点焊的方式将薄壁长筒工件与工装装置的结构板焊接在一起，保证构成薄壁长筒工件的围板与结构板的定位面紧紧贴合，从而实现控制薄壁长筒工件的变形，焊完后立即进行去焊接应力处理。薄壁长筒工件焊接变形控制效果非常好，不需再进行精加工处理，一次就获成功。
权利要求1.一种用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其特征在于工装装置整体为笼式结构，主要由若干周向限定被焊接薄壁长筒工件周向变形的外定形件和若干用于定位外定形件的杆件构成，杆件与外定形件固定联接，外定形件的周向限定轮廓与被焊接薄壁长筒工件的周向轮廓相匹配。
2.根据权利要求I所述的用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其特征在于所述外定形件为结构板，结构板的中空周向轮廓与要焊接的薄壁长筒工件的周向轮廓相匹配。
3.根据权利要求2所述的用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其特征在于作为外定形件的结构板设计有与薄壁长筒工件轴向焊缝相对应的用于焊接的缺口。
4.根据权利要求3所述的用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其特征在于所述结构板为组合式结构板，由两部分板块通过螺栓固定联接构成。
5.根据权利要求4所述的用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其特征在于构成所述组合式结构板的两部分板块装配面上设计有凸凹装配定位结构。
6.根据权利要求I至5之一所述的用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其特征在于外定形件的四周均设计有定位外定形件的杆件。
7.根据权利要求6所述的用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其特征在于所述杆件为槽钢，槽钢的槽口与外定形件焊接联接。
8.根据权利要求I至5之一所述的用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其特征在于相邻两外定形件的间距为100mm 800mm。
9.根据权利要求8所述的用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其特征在于相邻两外定形件的间距为300mm 500mm。
10.根据权利要求I至5之一所述的用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其特征在于工装装置设计有两个与薄壁长筒工件内周面相匹配的内定形件，两内定形件位于被焊接的薄壁长筒工件的两端内。
专利摘要本实用新型公开了一种用于薄壁长筒工件焊接的工装装置，其整体为笼式结构，主要由若干限定被焊接薄壁长筒工件周向变形的外定形件和若干用于定位外定形件的杆件构成，杆件与外定形件固定联接，外定形件的周向限定轮廓与被焊接薄壁长筒工件的周向轮廓相匹配。本实用新型解决了薄壁长筒工件加工成形现有技术存在的脱模困难，筒壁厚度不均，加工制造成本高等问题，具有结构简单，操作方便，效果好等优点，可大大节约制造材料，降低加工制造成本。
文档编号B23K37/04GK202539854SQ20112053988
公开日2012年11月21日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者梁翊, 王均 申请人:四川成发航空科技股份有限公司