[实用新型]细长管与封头密封焊接防变形用刚性支撑结构及水冷结构

说明书

技术领域

本实用新型所述的细长管与封头密封焊接防变形用刚性支撑结构及水冷结构，涉及一种压力容器薄壁管件与封头贯穿密封焊防变形装置。 

背景技术

在压力容器制造过程中，存在一种管与封头贯穿密封焊结构。管在精加工完毕后，通过过盈配合与封头开孔进行装配，之后进行密封焊接。焊缝坡口为非对称布置，而且插入管的尺寸较小、壁厚较薄，在焊接过程中由于相对位置焊缝厚度差异较大，热输入量分布不均，导致焊缝应力差较大，在焊后管会出现管明显的弯曲，不能满足制造和使用要求。针对目前存在的问题，提出一种可以增强管刚性、降低热输入量，明显控制焊接过程中管变形的细长管与封头密封焊接防变形用刚性支撑结构及水冷结构，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。 

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的是研究设计一种新型的细长管与封头密封焊接防变形用刚性支撑结构及水冷结构。用以解决现有技术中存在的因工件管刚性不足而导致的管变形问题。 

本实用新型的技术解决方案是这样实现的： 

本实用新型所述的细长管与封头密封焊接防变形用刚性支撑结构；其特征在于所述的刚性支撑结构包括操作手柄、锁紧工具、锁紧连接、支撑芯轴、径向定位片组件及O型圈；支撑芯轴的整体为圆柱形，在中心加工有通孔，通孔上部加工有螺纹，与锁紧连接相连接；支撑芯轴的外壁加工有8个楔形槽；径向定位片组件是由8个扇形片组成，扇形片的外侧为圆柱段，尺寸与工件管内壁尺寸一致，内侧为一个楔形滑块，装于支撑芯轴的楔形槽内并通过O型圈紧固；锁紧连接与支撑芯轴通过螺纹连接，锁紧工具通过定位销与锁紧连接相连接；操作手柄穿过锁紧工具中心的通孔与锁紧连接螺纹连接；将组装好的刚性支撑结构装入到工件管内的焊接部通过旋转手柄带动锁紧工具及锁紧连接使得 径向定位片组件移动将支撑芯轴固定在工件管内即可。 

本实用新型所述的细长管与封头密封焊接防变形用水冷结构；其特征在于所述的水冷结构包括支撑芯轴、径向定位片组件、O型圈、上密封件、O型密封圈、导水管、下密封件、连接管路及循环水冷却器；支撑芯轴的整体为圆柱形，在中心加工有通孔，通孔上部加工有螺纹，与导水管相连接；支撑芯轴的外壁加工有8个楔形槽；径向定位片组件是由8个扇形片组成，扇形片的外侧为圆柱段，尺寸与工件管内壁尺寸一致，内侧为一个楔形滑块，装于支撑芯轴的楔形槽内并通过O型圈紧固；将装有径向定位片组件的支撑芯轴装入到工件管内的焊接部并固定；上密封件通过螺纹装于工件管上端；下密封件通过螺纹装于工件管下端；在上密封件与下密封件上分别装有O型密封圈；导水管与下密封件通过螺纹相连接，导水管的下端通过连接管路与循环水冷却器的出水口相连通；导水管的出水口穿过支撑芯轴中心的通孔及锁紧连接；下密封件通过连接管路与循环水冷却器的入水口相连通。 

本实用新型使用过程： 

1、组装刚性支撑结构： 

通过O型圈将径向定位组件装于支撑芯轴上，将组装好的支撑芯轴放置于工件管内部需要焊接的位置；将锁紧连接通过螺纹装于支撑芯轴的上部，锁紧连接的外侧缘环形边缘紧靠在径向定位组件的上边缘，再将锁紧工具及操作手柄装于锁紧连接上，通过旋转操作手柄，利用锁紧工具拧紧锁紧连接使锁紧连接下压径向定位组件，使得径向定位组件紧贴工件管内壁，完成刚性支撑结构的组装。 

2、组装水冷结构： 

上密封件通过螺纹装于工件管的上端，并在上密封件与工件管之间装有O型密封圈；下密封件通过螺纹装于工件管的下端，并在下密封件与工件管之间装有O型密封圈；导水管的下端通过螺纹装于下密封件的入水口上，上端穿过支撑芯轴及锁紧连接至上密封件的下部；下密封件的入水口通过连接管路与循环水冷却器的出水口相连接，出水口通过连接管路与循环水冷却器的入水口相连接，完成水冷结构的组装。 

3、工作过程： 

焊接时开启循环水冷却器，冷却水通过连接管路经导水管喷射出，撞击上密封件后呈伞形喷淋，顺工件管内壁流下，在流下的过程中对工件管壁进行冷却，流下的冷却水经连接管路流回循环水冷却器中，往复循环实现对焊接中的工件管进行冷却。 

本实用新型的优点是显而易见的，主要表现在： 

1、利用工件已有的通孔，将刚性支撑伸入管内焊缝位置处，涨紧至管内壁，提升了管的抗弯曲能力，确保了焊接过程中管不会发生变形。刚性支撑通过活动连接方式固定，即使焊后产生管热收缩，也可以顺利取出。 

2、在增强了管的自身强度后，在管内采取循环水冷却的方式，带走焊接热量，降低热输入量，进一步降低焊接热量对管变形的影响。