[发明专利]燃气轮机燃烧室外壳的焊接工装及焊接方法

说明书

本发明公开了一种燃气轮机燃烧室外壳的焊接工装及焊接方法，属于焊接技术领域。焊接工装包括底座、多个支撑块、以及与多个支撑块一一对应的多个楔块；底座包括相对设置的两个环形板和连接板，连接板设置在两个环形板之间且与两个环形板固定连接；环形板未设置连接板的表面上设有与多个支撑块一一对应的多个条形导向槽，条形导向槽从环形板的外环沿环形板的径向延伸；支撑块包括弓形支撑部和条形导向部，条形导向部可滑动地设置在对应的条形导向槽内，楔块卡设在条形导向部和条形导向槽之间；条形导向部垂直固定在弓形支撑部的平面上，弓形支撑部的曲面用于与燃烧室外壳相抵。本发明可避免燃烧室外壳焊接变形。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种燃气轮机燃烧室外壳的焊接工装及焊接方法。

背景技术

燃气轮机(英文：Gas Turbine)是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式功力机械。燃气轮机作为动力输出设备和发电设备，大量应用于舰船动力、天然气管道输送、海洋平台发电、中小城市调峰发电，具有广阔的市场前景。

燃气轮机主要包括压气机(英文：Compressor)、燃烧室(英文：Combustor)和透平机(英文：Turbine)。燃气轮机工作时，压气机连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气；高温燃气流入透平机中膨胀做功，推动透平机转动，转动所做的机械功一部分带着压气机一起旋转，另一部分输出。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

燃烧室外壳是燃气轮机燃烧室机匣的核心零件之一，左连高压压气机机匣，右连高、低压涡轮机匣。为了满足装配要求，燃烧室外壳的外轮廓线的圆柱度需要在2mm以内。由于燃烧室的内腔装配有数个火焰筒，工作温度高达500℃，因此燃烧室外壳的主体部分由高温合金使用钣金加工成型，焊接之后无法进行机械加工，因此圆柱度要求只能通过焊接予以保证。但是燃烧室外壳具有壁厚薄、直径大、刚性差等特点，焊接变形很难控制，而且变形之后很难校正，导致燃烧室外壳的圆柱度很难达到装配要求，极容易造成产品报废。

发明内容

本发明实施例提供了一种燃气轮机燃烧室外壳的焊接工装及焊接方法，能够解决现有技术燃烧室外壳焊接变形难控制、极容易造成产品报废的问题。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种燃气轮机燃烧室外壳的焊接工装，所述焊接工装包括底座、多个支撑块和多个楔块，所述多个楔块与所述多个支撑块一一对应；所述底座包括两个环形板和连接板，所述两个环形板相对设置，所述连接板设置在所述两个环形板之间，且与所述两个环形板固定连接；所述环形板未设置所述连接板的表面上设有多个条形导向槽，每个所述条形导向槽从所述环形板的外环沿所述环形板的径向延伸，所述多个条形导向槽与所述多个支撑块一一对应；每个所述支撑块包括弓形支撑部和条形导向部，所述条形导向部的第一端可滑动地设置在所述条形导向部所属的支撑块对应的条形导向槽内，所述楔块卡设在所述楔块对应的支撑块包括的条形导向部的第一端和所述条形导向部的第一端相对的条形导向槽的侧面之间；所述条形导向部的第二端垂直固定在所述条形导向部所属的支撑块包括的弓形支撑部的平面上，所述弓形支撑部的曲面用于与所述燃烧室外壳相抵。

可选地，所述焊接工装还包括多个盖板，所述多个盖板与所述多个支撑块一一对应；每个所述盖板设置在所述盖板对应的支撑块上，并固定在所述环形板设有所述多个条形导向槽的表面上。

进一步地，每个所述盖板上设有四个底座固定螺孔、两个销定位通孔和一个支撑块固定螺孔，所述支撑块固定螺孔设置在所述盖板的中心，所述四个底座固定螺孔分别设置在所述盖板位于所述支撑块两侧的条形区域的两端，所述两个销定位通孔分别设置在所述盖板位于所述支撑块两侧的条形区域的中心。

可选地，所述条形导向槽与所述条形导向部的第一端相对的侧面与所述条形导向槽的底面之间的夹角，等于所述楔块的倾斜角度。