技术特征：
1.一种低温风洞拐角段小型奥氏体不锈钢椭圆环的拼焊方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将椭圆环壳体划分为两段连续变曲率进行辊制：根据风洞拐角段椭圆环壳体长短轴长度比设计为的特点，利用“三点画圆”的原理将所述椭圆环壳体分为n种曲率共4+4
×
(n
‑
2)段圆弧，且n≥3；以所述椭圆环壳体的短轴象限点为基准，将所述短轴象限点沿着标准椭圆轮廓线向左或向右移动250～350mm，而将所述椭圆环壳体划分成第一圆弧板和第二圆弧板，所述第一圆弧板与所述第二圆弧板间相连接的两条纵焊缝距离所述短轴象限点250～350mm；采用四辊卷板机将所述第一圆弧板与所述第二圆弧板进行连续变曲率辊制；步骤二，进行圆弧板壳体拼装：先在钢平台上画出标准椭圆扩大轮廓线，所述标准椭圆扩大轮廓线相比于所述标准椭圆轮廓线整体往外偏移1.3～1.5mm，周长扩大7.5～9.5mm；测量所述第一圆弧板与所述第二圆弧板的端头、中间共六处在所述钢平台上待拼装位置的标高，并将该六处待拼装位置的标高调整一致；将辊制后的所述第一圆弧板与所述第二圆弧板进行第二次切割，并进行坡口加工后所述第一圆弧板与所述第二圆弧板的最终长度相对于所述标准椭圆的理论长度的偏差为
±
1mm；沿着所述标准椭圆扩大轮廓线拼装所述第一圆弧板与所述第二圆弧板；步骤三，对所述圆弧板壳体曲率进行局部校正：所述第一圆弧板与所述第二圆弧板壳体拼装完成后，找出所述第一圆弧板与所述第二圆弧板壳体轮廓线与所述标准椭圆扩大轮廓线的偏差处，进行刚性校正，校正完成后进行所述第一圆弧板与所述第二圆弧板相连接处的纵焊缝的点固焊；步骤四，对所述圆弧板壳体安装支撑结构：将所述圆弧板壳体纵焊缝点固焊完成后，在所述圆弧板壳体的内部安装所述支撑结构；步骤五，对所述椭圆环壳体进行焊接：所述支撑结构拼装焊接完成后，对所述椭圆环壳体的所述第一圆弧板与所述第二圆弧板相连接处的两条纵焊缝进行焊接；焊接后每条奥氏体不锈钢纵焊缝收缩4～5mm，所述椭圆环壳体的周长与所述标准椭圆的理论周长偏差≤2mm；步骤六，对所述圆弧板壳体进行t型加强圈的腹板和筋板的组焊：在所述圆弧板壳体的外周壁上由下至上的拼装两层所述t型加强圈的所述腹板和所述筋板，将两层所述t型加强圈的所述腹板和所述腹板之间的多个平行间隔设置的所述筋板组装完成后，先焊接相连接的所述腹板之间的拼接焊缝，然后焊接所述筋板与所述圆弧板壳体之间的焊缝，再焊接所述腹板与所述圆弧板壳体之间的焊缝，最后焊接所述筋板与所述腹板之间的焊缝；步骤七，对所述椭圆环壳体的扭曲变形处进行校正：采用水准仪测量所述椭圆环壳体上端面的标高，测量位置位于相邻的两个所述筋板之间；对所有的标高数据进行分析并以所述标高数据中最低的标高为基准，采用门卡板和千斤顶将所有测量点的标高调整成一致，校正所述椭圆环壳体的扭曲变形；步骤八，对所述t型加强圈的翼板进行组焊；将所述椭圆环壳体扭曲变形校正完毕后，拼装所述t型加强圈的翼板；拼装时将所述翼板与所述腹板进行点固焊，拼装完成后焊接所述翼板的对接焊缝，从而将t型加强圈形成一个整体，对所述椭圆环壳体形成整体约束；所
述翼板与所述腹板的焊缝采用对称k型坡口，焊接前拆除所述门卡板和所述千斤顶，然后在上翼板和下翼板上点焊防变形钢条，防变形钢条布置在相邻的两个所述筋板之间；先焊接完成所述上翼板、所述下翼板分别与所述腹板之间的正面焊缝，然后将所述椭圆环壳体翻转180
°
，最后焊接所述上翼板、所述下翼板分别与所述腹板之间的反面焊缝。2.根据权利要求1所述的低温风洞拐角段小型奥氏体不锈钢椭圆环的拼焊方法，其特征在于，在步骤一中，所述第一圆弧板与所述第二圆弧板的长度相同。3.根据权利要求1所述的低温风洞拐角段小型奥氏体不锈钢椭圆环的拼焊方法，其特征在于，在步骤四中，所述支撑结构包括壳体内支撑结构和焊缝支撑结构；所述壳体内支撑结构包括长钢管和三组支撑管，所述长钢管沿所述椭圆环壳体的长轴轴线设置，且两端分别连接于所述椭圆环壳体的相对两个内壁，三组所述支撑管分别平行间隔地垂直焊接于所述长钢管上，且两端分别连接于所述椭圆环壳体的相对两个内壁上，其中一组所述支撑管沿所述椭圆环壳体的短轴轴线上设置，另外两组所述支撑管分别通过所述椭圆环壳体的椭圆焦点；所述焊缝支撑结构包括两组由下至上平行间隔设置的连接钢管和弧形马板，处于所述椭圆环壳体的短轴轴线上的一组所述支撑管处于两个所述连接钢管之间，每个所述连接钢管的两端均连接有所述弧形马板，两个所述弧形马板分别点焊于所述椭圆环壳体相对两个内壁的纵焊缝处。4.根据权利要求3所述的低温风洞拐角段小型奥氏体不锈钢椭圆环的拼焊方法，其特征在于，每组所述支撑管均包括两个短钢管，两个所述短钢管处于同一直线上，且每个所述短钢管的一端垂直焊接于所述长钢管的一侧上，另一端焊接于所述椭圆环壳体的内壁上。5.根据权利要求3所述的低温风洞拐角段小型奥氏体不锈钢椭圆环的拼焊方法，其特征在于，其中一组所述弧形马板距离所述椭圆环壳体的上端面90～120mm，另一组所述弧形马板距离所述椭圆环壳体的下端面90～120mm。6.根据权利要求1所述的低温风洞拐角段小型奥氏体不锈钢椭圆环的拼焊方法，其特征在于，在步骤六中，所述t型加强圈的所述腹板与所述筋板进行组焊时，将所述腹板与所述椭圆环壳体之间的连接焊缝采用非对称k型坡口进行平仰位置焊接，所述筋板、所述腹板以及所述椭圆环壳体之间的焊缝采用对称k型坡口。7.根据权利要求1所述的低温风洞拐角段小型奥氏体不锈钢椭圆环的拼焊方法，其特征在于，在步骤七中，所述门卡板为l型钢块，所述门卡板的长腿焊接在待校正所述椭圆环壳体内的所述钢平台上，短腿位于待校正的所述椭圆环壳体上端面的上；将所述千斤顶放置于所述门卡板的短腿和待校正的所述椭圆环壳体上端面之间，利用所述千斤顶顶压所述椭圆环壳体上端面，从而降低该处的所述椭圆环壳体上端面的标高。8.根据权利要求1所述的低温风洞拐角段小型奥氏体不锈钢椭圆环的拼焊方法，其特征在于，在步骤八中，焊接所述下翼板与所述腹板的正面焊缝、所述上翼板与所述腹板的反面焊缝时，均采用反光镜辅助焊接。
技术总结
本申请提供一种低温风洞拐角段小型奥氏体不锈钢椭圆环的拼焊方法，包括如下步骤：(1)将椭圆环壳体分为两段连续变曲率进行辊制；(2)圆弧板壳体扩大尺寸拼装；(3)圆弧板壳体曲率局部校正；(4)圆弧板壳体内装“丰字型”防变形支撑；(5)椭圆环壳体焊接；(6)T型加强圈腹板和筋板组焊；(7)椭圆环壳体扭曲变形校正；(8)T型加强圈翼板组焊。本方法可用于制作短轴尺寸在5.5m以下、相应长轴尺寸在7.8m以下的低温风洞用小型拐角段奥氏体不锈钢椭圆环，具有方法简单、制作效率高、成型精度高、操作容易等特点，解决了低温风洞拐角段小型奥氏体不锈钢椭圆环拼装及焊后精度控制的难题。圆环拼装及焊后精度控制的难题。圆环拼装及焊后精度控制的难题。
技术研发人员：闵晓峰 刘进 吴梦先 潘伍覃 鲁志国 蒋杰 洪兴福 汪伏波
受保护的技术使用者：武汉一冶钢结构有限责任公司
技术研发日：2021.05.27
技术公布日：2021/9/9