[发明专利]一种修复水下不锈钢壁面局部干法焊接装置

说明书

本发明公开了一种修复水下不锈钢壁面局部干法焊接装置，涉及局部干法焊接技术领域。一种修复水下不锈钢壁面局部干法焊接装置，包括外部壳体、步进电机、排水罩体和焊枪旋转机构，步进电机设置在电机安装板上，步进电机输出端与带轮固定连接，带轮与同步带转动连接。该装置可以对在核乏池内部由于点蚀开裂或应力腐蚀开裂的水池壁面进行修补作业。通过搭建模拟现场的的水下环境，并在试验过程中进行多次测试，记录出合适的工艺参数，从而设计出一种能完成水下焊接的局部干法焊接装置来完成相应工况下的壁面修复工作。

技术领域

本发明属于局部干法焊接技术领域，具体涉及一种修复水下不锈钢壁面局部干法焊接装置。

背景技术

目前我国的核电站具备多机组同时服役，核电机组是由反应堆及其配套的汽轮发电机组以及为维持它们正常运行和保证安全所需的系统和设施组成的基本发电单元，每台机组只设计有一个乏池，乏池钢覆面母材材质均为奥氏体不锈钢，乏池池壁设计厚度约为4mm。

机组以额定功率运行期间，乏池处于满水(含硼水)状态。根据对相关电厂调研，不锈钢水池在运行期间易发生母材或焊缝点蚀、应力腐蚀开裂等役致缺陷，从而导致水池盛水泄漏。然而，核电站中若某一机组乏池运行期间若出现泄漏需要修补，则只能在辐射环境下实施水下维修。

水下焊接的方式可以大致分为湿法焊接、干法焊接、局部干法焊接。虽然湿法焊接应用最早，但耗费的人力高效率低且由于水自身的影响导致电弧不稳定最终的焊接质量不高，因此干法和局部干法焊接成为目前主要的修复方式。但由于干法焊接需要设计设计复杂的压力容器，这使得焊接方法难度增大耗材也高。相比于湿法和干法焊接，局部干法克服了上述的缺点，只需要设计小型的排水罩形成待焊区域的一个局部干燥空间即可。这样的设计既避免了湿法焊接中水造成的影响，同时也避免了干法焊接需要设计大型压力舱的消耗。

局部干法焊接焊接时所搭载的焊枪安装在排水罩内，并且跟随罩体共同移动。因此罩体内的干燥环境是关键，而局部干燥空间不比陆地上在空气中焊接的情况，即使罩体内不含有水分，但是不断通入罩内的压缩气和保护气会在局部空间形成气流波动，气流波动会使得水下焊接无法完全比拟于空气中焊接，会造成焊接形貌和焊接质量不合乎要求。

因此，有必要提供一种修复水下不锈钢壁面局部干法焊接装置解决上述技术问题。

发明内容

为了解决背景技术中所给出的现有技术存在的问题，本发明提供一种修复水下不锈钢壁面局部干法焊接装置，这种装置可以对在核乏池内部由于点蚀开裂或应力腐蚀开裂的水池壁面进行修补作业。通过搭建模拟现场的的水下环境，并在试验过程中进行多次测试，记录出合适的工艺参数，从而设计出一种能完成水下焊接的局部干法焊接装置来完成相应工况下的壁面修复工作。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种修复水下不锈钢壁面局部干法焊接装置，包括外部壳体、步进电机、排水罩体和焊枪旋转机构，所述步进电机设置在电机安装板上，所述步进电机输出端与带轮固定连接，所述带轮与同步带转动连接，所述同步带位于外部壳体的内部，所述外部壳体一侧设置有排水罩体，所述排水罩体内部设置有补片压紧机构。

优选的，所述同步带中部设置有张紧轮，所述步进电机与控制板电性连接。

优选的，所述补片压紧机构还包括弹簧压杆、柱塞固定块、铜轴管和补丁片，所述补丁片通过开孔安装在柱塞固定块的底端，所述柱塞固定块通过铜轴管与弹簧压杆相连，由于要修复的壁面是不锈钢材质，因此补丁片也选用同种材料。补丁片通过柱塞固定块的开孔可以固定在其底部，在弹簧压杆的作用下，可以使得补丁片压紧在壁面缺陷位置上，压紧后的补丁片与壁面不存在空隙。传统的修复方式是将补丁片边缘的几处位置点先与壁面进行固定，而后进行施焊。这种方式会使得面与面之间存在较大缝隙，焊接过程中会产生气泡，影响局部干法的焊接质量。但采用本文中设计的机构，可以将补丁片的底面完全贴合在不锈钢壁面上，加大了接触面积，避免了焊接过程中气泡的产生。