燃气轮机火焰筒混合器焊接工装及使用该工装的焊接方法与流程

本发明涉及一种焊接工装及使用该工装的焊接方法，具体涉及一种燃气轮机火焰筒混合器焊接工装及使用该工装的焊接方法。

背景技术：

燃气轮机及其联合循环技术先进、热效率高、机组启动快、自动化程度高、调峰性能好，能满足日益严格的环境保护要求，发展燃气轮机势在必行。燃气轮机在我国属于新型产品，所以对其部件的加工焊接提出了新的要求，相应机加焊接装备也要满足加工需求。燃气轮机火焰筒混合器部分属于高温合金焊接结构，同时属于不规则薄壁件，其结构属于两端贯通、左右对称不规则高温合金件，焊接要求在氩气保护环境中进行，所以对装备提出了更高的要求。而目前由于没有相关的火焰筒混合器焊接辅助装置,存在火焰筒混合器无法焊接的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决目前由于没有相关的火焰筒混合器焊接辅助装置,存在火焰筒混合器无法焊接的问题。进而提供一种燃气轮机火焰筒混合器焊接工装及使用该工装的焊接方法。

本发明的技术方案是：燃气轮机火焰筒混合器焊接工装包括上半部分长形型线块、下半部分长形型线块、上钢管、下钢管、两个盖板和多个压块组件，上半部分长形型线块沿其型线沿伸方向开设上半部分矩形槽，下半部分长形型线块沿其型线沿伸方向开设下半部分矩形槽，上半部分长形型线块和下半部分长形型线块扣合，盖板为长条形盖板，盖板沿其长度方向等间距开设多个通气孔，两个盖板分别盖装在上半部分矩形槽和下半部分矩形槽上，上钢管固定穿设在上半部分长形型线块的一端，且上钢管与上半部分长形型线块的上半部分矩形槽连通，下钢管固定穿设在下半部分长形型线块的一端，且下钢管与下半部分长形型线块的下半部分矩形槽连通，待焊火焰筒混合器套装在两个盖板上，待焊火焰筒混合器通过多个压块组件压装在上半部分长形型线块和下半部分长形型线块的端部。

进一步地，压块组件包括压装件和连接件，压装件的下端设有凹槽，压装件的一端压装在上半部分长形型线块或下半部分长形型线块上，压装件的另一端压装在待焊火焰筒混合器上，压装件与上半部分长形型线块或下半部分长形型线块之间通过连接件连接。

进一步地，盖板的材质为铜。

进一步地，盖板上的多个通气孔呈两排或三排开设，相邻两列通气孔之间的距离为20mm-30mm。

更进一步地，它还包括多个定位件，盖板与上半部分长形型线块或下半部分长形型线块的交汇处安装有定位件。

本发明还提供了一种使用燃气轮机火焰筒混合器焊接工装的焊接方法，它包括以下步骤：

步骤一：待焊火焰筒混合器与焊接工装的安装：

第一：焊火焰筒混合器上半部分的固定：

将待焊火焰筒混合器的两半部分对接到一起，同时，将上半部分长形型线块穿过待焊火焰筒混合器，待焊火焰筒混合器的左端面定位到定位件的凸台上，调整待焊火焰筒混合器与定位件的相对位置，直至上半部分长形型线块与待焊火焰筒混合器的型线完全贴合，此时用螺栓将压块组件压紧，完成上半部分的固定；

第二：焊火焰筒混合器下半部分的固定：

在待焊火焰筒混合器的两半部分对接到一起后，将下半部分长形型线块穿过待焊火焰筒混合器，待焊火焰筒混合器的左端面定位到定位件的凸台上，调整待焊火焰筒混合器与定位件的相对位置，直至下半部分长形型线块与待焊火焰筒混合器的型线完全贴合，此时用螺栓将压块组件压紧，完成下半部分的固定；

步骤二：对待焊火焰筒混合器进行氩气保护焊接：

上钢管和下钢管分别与外置的氩气气源连接，调节通入到上钢管、下钢管、上半部分矩形槽和下半部分矩形槽内的特定氩气流量，通过盖板上的多个通气孔将氩气均匀的排出至待焊火焰筒混合器的内侧壁上，此时，在待焊火焰筒混合器的外侧壁上对待焊火焰筒混合器进行焊接，直至完成待焊火焰筒混合器的焊接工装，然后，关闭氩气气源，至此，完成火焰筒混合器的焊接工作。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

焊接工装：1、本发明的上半部分长形型线块1和下半部分长形型线块2与待焊火焰筒混合器10的内侧壁形状相匹配，能够实现对待焊火焰筒混合器10的精确支撑，另外，通过钢管与外置的氩气气源连接，氩气通过盖板向待焊火焰筒混合器10的内侧壁上均匀排放，能够有效的满足保护焊接的顺利进行，提高焊接的质量，有效的避免了由于目前没有焊接辅助工装导致的无法焊接的问题。2、本发明通过采用定位件对待焊火焰筒混合器10的安装位置进行精确的限位和定位，从而保证焊接时，待焊火焰筒混合器10的相对位置固定，焊接质量高。3、本发明结构简单，易于实现，操作简单方便，通用性强，能够反复使用。

焊接方法：工艺过程简单，易于操作，通过对氩气流量的调节，便于保证在焊接时提供氩气保护，便于提高焊接质量。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；图2是上半部分长形型线块的主剖视图；图3是图2的上半部分长形型线块的俯视图；图4是图2沿a-a处的剖视图；图5是图2沿c-c处的剖视图；图6是下半部分长形型线块的主剖视图；图7是下半部分长形型线块的俯视图；图8是图6沿b-b处的剖视图；图9是图6沿d-d处的剖视图；图10是盖板的主视图；图11是图10沿e-e处的剖视图；图12是压装件6-1的主视图；图13是图12的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图11说明本实施方式，本实施方式包括上半部分长形型线块1、下半部分长形型线块2、上钢管4、下钢管5、两个盖板3和多个压块组件6，上半部分长形型线块1沿其型线沿伸方向开设上半部分矩形槽7，下半部分长形型线块2沿其型线沿伸方向开设下半部分矩形槽8，上半部分长形型线块1和下半部分长形型线块2扣合，盖板3为长条形盖板，盖板3沿其长度方向等间距开设多个通气孔9，两个盖板3分别盖装在上半部分矩形槽7和下半部分矩形槽8上，上钢管4固定穿设在上半部分长形型线块1的一端，且上钢管4与上半部分长形型线块1的上半部分矩形槽7连通，下钢管5固定穿设在下半部分长形型线块2的一端，且下钢管5与下半部分长形型线块2的下半部分矩形槽8连通，待焊火焰筒混合器10套装在两个盖板3上，待焊火焰筒混合器10通过多个压块组件6压装在上半部分长形型线块1和下半部分长形型线块2的端部。

具体实施方式二：结合图1、图12至图13说明本实施方式，本实施方式的压块组件6包括压装件6-1和连接件6-2，压装件6-1的下端设有凹槽，压装件6-1的一端压装在上半部分长形型线块1或下半部分长形型线块2上，压装件6-1的另一端压装在待焊火焰筒混合器10上，压装件6-1与上半部分长形型线块1或下半部分长形型线块2之间通过连接件6-2连接。如此设置，便于将待焊火焰筒混合器10进行定位和压装。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1、图2、图3、图6、图7、图10和图11说明本实施方式，本实施方式的盖板3的材质为铜。如此设置，便于保证氩气保护焊接的效果。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1、图2、图3、图6、图7、图10和图11说明本实施方式，本实施方式的盖板3上的多个通气孔9呈两排或三排开设，相邻两列通气孔9之间的距离为20mm-30mm。如此设置，便于均匀的实现氩气的排出，提高焊接效果。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式还包括多个定位件11，盖板3与上半部分长形型线块1或下半部分长形型线块2的交汇处安装有定位件11。如此设置，通过定位件上的凸台将待焊火焰筒混合器10的端部进行卡住，不但对待焊火焰筒混合器10起到限位作用，还能够起到定位作用。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1至图13说明本实施方式，本实施方式包括以下步骤：

步骤一：待焊火焰筒混合器10与焊接工装的安装：

第一：焊火焰筒混合器10上半部分的固定：

将待焊火焰筒混合器10的两半部分对接到一起，同时，将上半部分长形型线块1穿过待焊火焰筒混合器10，待焊火焰筒混合器10的左端面定位到定位件11的凸台上，调整待焊火焰筒混合器10与定位件11的相对位置，直至上半部分长形型线块1与待焊火焰筒混合器10的型线完全贴合，此时用螺栓将压块组件6压紧，完成上半部分的固定；

第二：焊火焰筒混合器10下半部分的固定：

在待焊火焰筒混合器10的两半部分对接到一起后，将下半部分长形型线块2穿过待焊火焰筒混合器10，待焊火焰筒混合器10的左端面定位到定位件11的凸台上，调整待焊火焰筒混合器10与定位件11的相对位置，直至下半部分长形型线块2与待焊火焰筒混合器10的型线完全贴合，此时用螺栓将压块组件6压紧，完成下半部分的固定；

步骤二：对待焊火焰筒混合器10进行氩气保护焊接：

上钢管4和下钢管5分别与外置的氩气气源连接，调节通入到上钢管4、下钢管5、上半部分矩形槽7和下半部分矩形槽8内的特定氩气流量，通过盖板3上的多个通气孔9将氩气均匀的排出至待焊火焰筒混合器10的内侧壁上，此时，在待焊火焰筒混合器10的外侧壁上对待焊火焰筒混合器10进行焊接，直至完成待焊火焰筒混合器10的焊接工装，然后，关闭氩气气源，至此，完成火焰筒混合器的焊接工作。

本实施方式的：

上半部分长形型线块1：主体为型线形状的方钢长条，通过给定等型线点坐标，加工出与混合器截面一致的型线，并在型线块的中央开矩形槽，作为氩气的流通通道，中间型线部分矩形槽两边加工出螺纹孔，用于固定盖板；型线块左端加工出一个通孔，将钢管焊接到通孔上，此钢管作为氩气源连接管；型线块左右两端上面加工出4个螺纹孔，用于压板连接；左端加工出凸台，用于混合器的定位。上下两半部分长形型线块结构相似，型线不同。长形型线块主体材料选用q235-a.f。

盖板：采用2.5mm厚的标准铜板，上面加工出等间距的直径2.2mm的圆形通孔，作为氩气出气孔；同时加工出用于固定到长形型线块的通孔；铜板要弯曲成与长形块型线一致。允许将铜板直接焊接到长形块上，同时也可以阻止氩气通过贴合面泄漏。

压板组件：此部分主要用于将左右两半混合器压紧固定到一起，与本装备组成整体。小压板结构简单，中间加工出通孔用于穿过螺栓，两侧则加工出凸台用于压紧混合器两半部分。小压板材料选用q235-a.f。

本实施方式通过相对简单的结构，同时完成混合器的定位装夹及氩气保护焊接，操作简便，定位准确，满足产品工艺及焊接需求，能重复使用，适合推广。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。