[发明专利]球面封头开孔焊接防变形工装

说明书

本发明涉及一种内撑工装，具体说是一种球面封头开孔焊接防变形工装。它的特点是包括底板和固定圈，固定圈位于底板的上方，且固定圈与底板间均布有垫板，垫板的一端均伸出在固定圈内侧，底板与垫板间、垫板与固定圈间均呈固定连接。所述固定圈内侧的底板上连接有顶撑装置，顶撑装置的上端连接有支撑垫。采用该工装能够保证球面封头开孔焊接的圆度和坡口平面度，防变形效果好；且该工装无需与封头的内球面焊接，不但可提高加工效率，还不易损伤工件母材；同时，该工装可重复使用，降低使用成本。

技术领域

本发明涉及一种内撑工装，具体说是一种球面封头开孔焊接防变形工装，尤其适用于坡口直径较大的球面封头的大开孔焊接作业。

背景技术

在机械加工行业内都知道，对于很多圆筒形压力容器，其端部都连接有球面封头，而球面封头上都需要进行开孔并安装满焊加厚板。由于容器需要承受外压，所以对球面封头的圆度公差要求较高，球面封头在制作过程中需要严格控制焊接变形。

现有技术中，为防止球面封头局部开孔焊接时出现变形，常规的做法是在球面封头的内球面设置与其弧度相同的支撑板，每隔一定距离与封头工件焊接在一起，焊接、热处理结束后再将支撑板拆除。然而，对于坡口直径较大（如直径2800mm）的球面封头而言，其上往往开设有较大的偏心孔（偏心孔直径1200mm）。在对这种偏心孔进行加厚板焊接时，如采用弧形支撑板工装，其所承受的压力通常不均匀，封头工件所受到的支撑力也就不均匀，圆度及坡口平面度无法保证，防变形的效果较差。而且，该弧形支撑板工装需要与球面封头焊接连接，拆除时又需要切割、打磨，不但工作量大，影响加工效率，而且容易损伤工件母材，需要进行补焊和无损检测。同时，焊接和拆除也会损伤工装，使得该工装只能使用几次就得报废，使用成本较高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种球面封头开孔焊接防变形工装。采用该工装能够保证球面封头开孔焊接的圆度和坡口平面度，防变形效果好；且该工装无需与封头的内球面焊接，不但可提高加工效率，还不易损伤工件母材；同时，该工装可重复使用，降低使用成本。

为解决上述问题，采取以下技术方案：

本发明的球面封头开孔焊接防变形工装的特点是包括底板和固定圈，固定圈位于底板的上方，且固定圈与底板间均布有垫板，垫板的一端均伸出在固定圈内侧，底板与垫板间、垫板与固定圈间均呈固定连接。所述固定圈内侧的底板上连接有顶撑装置，顶撑装置的上端连接有支撑垫。

本发明的进一步改进方案是所述底板是由经纬布置的方管交叉连接的框架结构，且经向与纬向的方管数量相等。所述方管靠近两端的位置处均固定有一个垫板，所有垫板的外端连线呈一个完整的圆形。

其中，所述底板与垫板间、垫板与固定圈间均呈焊接配合。

所述顶撑装置为千斤顶，该千斤顶的下端与所述底板间通过支座相连。

本发明的更进一步改进方案是所述支撑垫包括撑板，该撑板的外周为圆形，其内部向上拱起呈球面弧形。所述撑板的下表面边缘有环形加强筋，环形加强筋内侧均布有径向加强筋，径向加强筋的内端汇聚于撑板的中心，且经向加强筋内端的下表面均固定在一个圆垫块上，所述顶撑装置的上端与该圆垫块相抵。

采取上述方案，具有以下优点：