大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種大型核檢測容器的焊接方法，首先，將方法蘭采用雙面焊接坡口，TIG焊打底，MIG焊逐層蓋面拼焊成形、校平;之后將四塊壁板焊接定位、裝配成箱體組件，定位采用TIG焊方法；再將箱體組件與方法蘭定位、裝配，定位采用TIG焊方法；將加強筋、圓法蘭與箱體定位、裝配，定位采用TIG焊方法；最后焊妥方法蘭、圓法蘭、壁板、加強筋等各組件之間的焊縫。本發(fā)明的焊接方法具有焊縫質(zhì)量高，符合真空度要求，質(zhì)量可靠性好的優(yōu)點，能夠滿足大型密封真空核檢測容器的使用要求。
【專利說明】大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接工藝，具體地，涉及一種大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]核檢測容器屬于大型密封真空檢測設(shè)備，該種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為特殊，產(chǎn)品尺寸大、密封性、真空度要求高，空載真空度要求達到5X10_4Pa，滿負(fù)荷真空度達到5X10_3Pa，因此對焊縫漏率要求極高。然而，由于結(jié)構(gòu)外形尺寸大，構(gòu)造復(fù)雜，焊縫眾多，焊接變形問題突出，焊接順序及焊接方法不當(dāng)容易造成變形，使得制造難度非常大。然而，現(xiàn)有的加工工藝無法達到制造要求，目前，我國尚未突破大尺寸真空核檢測設(shè)備的焊接工藝技術(shù)難題，無法完成大尺寸和檢測容器的加工制造，嚴(yán)重制約我國和檢測設(shè)備的發(fā)展水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法，本發(fā)明通過制定合理的焊接工藝和質(zhì)量控制措施，控制焊接變形、減少焊接裂紋的發(fā)生、消除焊接殘余應(yīng)力、滿足結(jié)構(gòu)真空度要求，采用較為普通的焊接方法實現(xiàn)高要求的核檢測產(chǎn)品的焊接，能夠滿足制造要求。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種大型核檢測容器的焊接方法，包括以下步驟:
[0005]步驟一:將方法蘭采用雙面焊接坡口，TIG焊打底，MIG焊逐層蓋面拼焊成形、校平；
[0006]步驟二:將四塊壁板焊接定位、裝配成箱體組件，定位采用TIG焊方法；
[0007]步驟三:將箱體組件與方法蘭定位、裝配，定位采用TIG焊方法；
[0008]步驟四:將加強筋、圓法蘭與箱體定位、裝配，定位采用TIG焊方法；
[0009]步驟五:焊妥方法蘭、圓法蘭、壁板、加強筋等各組件之間的焊縫。
[0010]優(yōu)選地，步驟五中壁板與壁板間的焊縫、方法蘭與壁板內(nèi)側(cè)的焊縫、圓法蘭與壁板內(nèi)側(cè)的焊縫和加強板與壁板間的焊縫采用如下焊接工藝:TIG焊打底，MIG焊蓋面，焊縫連續(xù)、封閉。
[0011]優(yōu)選地，步驟五中方法蘭與壁板外側(cè)的焊縫、圓法蘭與壁板外側(cè)的焊縫和加強筋與壁板間的焊縫，采用如下焊接工藝:MIG焊,焊縫斷續(xù)焊,焊縫60mm,間距20mm。
[0012]優(yōu)選地，所述MIG焊保護氣體為氬氣+氧氣混合，比例為98%氬氣+2%氧氣，MIG焊參數(shù)為:電流270 ± IOA ;電壓26±2V ;氣體流量13±2L/min。
[0013]優(yōu)選地，步驟一中的所有焊縫及步驟五中壁板與壁板間的焊縫、方法蘭與壁板內(nèi)側(cè)的焊縫、圓法蘭與壁板內(nèi)側(cè)的焊縫和加強板與壁板間的焊縫，控制焊接過程中的層間溫度應(yīng)不大于120°C，采用水冷方式控制層間溫度，每焊接一層，用溫度不超過20°C的水均勻噴灑在焊縫表面，直至手觸溫度為常溫。
[0014]優(yōu)選地，步驟五中加強板與壁板焊縫的焊角高度取相應(yīng)板厚3/4的焊接要求，即角焊縫12mm高。[0015]優(yōu)選地，步驟五中的所有焊縫采取對稱、分散施焊原則。
[0016]優(yōu)選地，步驟五之前還包括:將待焊接產(chǎn)品固定于焊接平臺上，裝配定位焊接之后，在相鄰加強筋之間設(shè)置撐桿，并利用壓板將產(chǎn)品與焊接平臺固定連接，以控制焊接變形。
[0017]優(yōu)選地，步驟五焊接完成之后還包括:采用振動時效方法消除焊接應(yīng)力。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種拍瓦真空壓縮室，包括:若干箱體、左側(cè)蓋、右側(cè)蓋、若干方法蘭、若干圓法蘭、和若干加強筋，箱體由4塊壁板和2個方法蘭焊接而成，圓法蘭和加強筋焊接至箱體壁板外側(cè)，各箱體和左側(cè)蓋、右側(cè)蓋之間通過箱體的方法蘭螺接連接。
[0019]本發(fā)明的拍瓦真空壓縮室屬于大型密封真空核檢測容器，屬超大、超厚、超高真空度要求的焊接結(jié)構(gòu)件，焊接難度大，為我國高功率激光驅(qū)動升級系統(tǒng)的重要組成部分。該拍瓦真空壓縮室可以產(chǎn)生拍瓦級激光，拍瓦激光可以產(chǎn)生約1021W/cm2的輻照度，拍瓦強激光束可以使原子核產(chǎn)生反應(yīng)以擊碎原子。
[0020]本發(fā)明的焊接工藝通過合理的焊接工藝和質(zhì)量控制措施，采用常規(guī)的TIG、MIG焊接方法就實現(xiàn)了高密封性和真空度要求產(chǎn)品的焊接，且焊后的密封性檢測表明:焊縫質(zhì)量高、漏率低，補焊返修次數(shù)少，焊接工藝措施和方案為高功率激光驅(qū)動器升級系統(tǒng)的成功研制奠定了基礎(chǔ)，同時也為同類產(chǎn)品提供參考。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0021]1.本發(fā)明涉及的工藝方法具有焊縫質(zhì)量高，符合真空度要求，質(zhì)量可靠性好的優(yōu)點，突破了大尺寸真空核檢測設(shè)備的焊接工藝技術(shù)難題，能夠滿足大型密封真空核檢測容器的使用要求。
[0022]2.本發(fā)明涉及的工藝裝備(壓板、支撐桿等)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，經(jīng)濟成本低，且滿足控制產(chǎn)品焊接變形的要求。
[0023]3、本發(fā)明的拍瓦真空壓縮室結(jié)構(gòu)真空度要求達到5X10_4Pa，滿負(fù)荷真空度達到5X 10_3Pa，密封性高，達到大型密封真空核檢測設(shè)備的參數(shù)要求，能夠滿足檢測使用需求，有效促進核檢測技術(shù)的發(fā)展。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0025]圖1為本發(fā)明拍瓦真空壓縮室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明拍瓦真空壓縮室的箱體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:I為箱體，2為左側(cè)板，3為右側(cè)板，4為方法蘭，5為壁板，6為圓法蘭，7為加強筋。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0029]一種大型核檢測容器的焊接方法，包括以下步驟:
[0030]步驟一:將方法蘭采用雙面焊接坡口，TIG焊打底，MIG焊逐層蓋面拼焊成形、校平。
[0031]步驟二:將四塊壁板焊接定位、裝配成箱體組件，定位采用TIG焊方法。
[0032]步驟三:將箱體組件與方法蘭定位、裝配，定位采用TIG焊方法。
[0033]步驟四:將加強筋、圓法蘭與箱體定位、裝配，定位采用TIG焊方法。
[0034]步驟五:焊妥方法蘭、圓法蘭、壁板、加強筋等各組件之間的焊縫。
[0035]具體地，步驟五中，壁板與壁板間的焊縫、方法蘭與壁板內(nèi)側(cè)的焊縫、圓法蘭與壁板內(nèi)側(cè)的焊縫和加強板與壁板間的焊縫采用如下焊接工藝=TIG焊打底，MIG焊蓋面，焊縫連續(xù)、封閉。方法蘭與壁板外側(cè)的焊縫、圓法蘭與壁板外側(cè)的焊縫和加強筋與壁板間的焊縫，采用如下焊接工藝:MIG焊,焊縫斷續(xù)焊,焊縫60mm,間距20mm。其中，MIG焊保護氣體為氬氣+氧氣混合，比例為98%氬氣+2%氧氣，MIG焊參數(shù)為:電流270 土 IOA ;電壓26 ± 2V ;氣體流量13±2L/min。
[0036]為滿足產(chǎn)品高真空度要求，步驟I中的所有焊縫及步驟五中，壁板與壁板間的焊縫、方法蘭與壁板內(nèi)側(cè)的焊縫、圓法蘭與壁板內(nèi)側(cè)的焊縫和加強板與壁板間的焊縫，控制焊接過程中的層間溫度應(yīng)不大于120°C，采用水冷方式控制層間溫度，每焊接一層，用溫度不超過20°C的水均勻噴灑在焊縫表面，直至手觸溫度為常溫，有效避免裂紋的發(fā)生。
[0037]為控制焊接變形，同時滿足產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強度，步驟5中加強板與壁板焊縫的焊角高度取相應(yīng)板厚3/4的焊接要求，即角焊縫12mm高。同時，為控制焊接變形，步驟5中的所有焊縫采取對稱、分散施焊原則。
[0038]另外，步驟五之前還包括:將待焊接產(chǎn)品固定于焊接平臺上，裝配定位焊接之后，在相鄰加強筋之間設(shè)置撐桿，并利用壓板將產(chǎn)品與焊接平臺固定連接，以控制焊接變形。步驟五焊接完成之后還包括:采用振動時效方法消除焊接應(yīng)力。
[0039]基于上述的大型核檢測容器的焊接方法，本發(fā)明還提供一種拍瓦真空壓縮室，情參閱圖1至圖2，該拍瓦真空壓縮室包括:6個箱體1、左側(cè)蓋2、右側(cè)蓋3、若干方法蘭4、若干圓法蘭6和若干加強筋7，箱體I由4塊壁板5和2個方法蘭4焊接而成，圓法蘭6和加強筋7焊接至箱體I的壁板5外側(cè)，各箱體I和左側(cè)蓋2、右側(cè)蓋3之間通過箱體I的方法蘭4螺接連接。
[0040]具體地，拍瓦真空壓縮室的外形尺寸為3312mmX 4512mmX 13580mm，最大的箱體長度為2498mm，重約IOt ;各箱體以焊接為主，壁板及方法蘭選用304不銹鋼材料；外側(cè)設(shè)置的加強筋、加強板用以提高整體強度和剛度，加強筋、加強板材料為Q345 ;該設(shè)備密封性要求高，空載真空度要求達到5X 10_4Pa，滿負(fù)荷真空度達到5X 10_3Pa，屬于超大、超厚、超高真空度要求的焊接結(jié)構(gòu)件，焊接難度大。
[0041]本發(fā)明通過合理的焊接工藝和質(zhì)量控制措施，采用常規(guī)的TIG、MIG焊接方法就實現(xiàn)了高要求產(chǎn)品的焊接，且焊后的密封性檢測表明:焊縫質(zhì)量高、漏率低，補焊返修次數(shù)少，焊接工藝措施和方案為高功率激光驅(qū)動器升級系統(tǒng)的成功研制奠定了基礎(chǔ)，同時也為可為同類產(chǎn)品提供參考。
[0042]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:[0043]1.本發(fā)明涉及的工藝方法具有焊縫質(zhì)量高，符合真空度要求，質(zhì)量可靠性好的優(yōu)點，能夠滿足大型密封真空核檢測容器的使用要求。
[0044]2.本發(fā)明涉及的工藝裝備(壓板、支撐桿等)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，經(jīng)濟成本低，且滿足控制產(chǎn)品焊接變形的要求。
[0045]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:將方法蘭采用雙面焊接坡口，TIG焊打底，MIG焊逐層蓋面拼焊成形、校平； 步驟二:將四塊壁板焊接定位、裝配成箱體組件，定位采用TIG焊方法； 步驟三:將箱體組件與方法蘭定位、裝配，定位采用TIG焊方法； 步驟四:將加強筋、圓法蘭與箱體定位、裝配，定位采用TIG焊方法； 步驟五:焊妥方法蘭、圓法蘭、壁板、加強筋等各組件之間的焊縫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于，步驟五中壁板與壁板間的焊縫、方法蘭與壁板內(nèi)側(cè)的焊縫、圓法蘭與壁板內(nèi)側(cè)的焊縫和加強板與壁板間的焊縫采用如下焊接工藝:TIG焊打底，MIG焊蓋面，焊縫連續(xù)、封閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于，步驟五中方法蘭與壁板外側(cè)的焊縫、圓法蘭與壁板外側(cè)的焊縫和加強筋與壁板間的焊縫，采用如下焊接工藝:MIG焊,焊縫斷續(xù)焊,焊縫60mm,間距20mm。
4.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于，所述MIG焊保護氣體為氬氣+氧氣混合，比例為98%氬氣+2%氧氣，MIG焊參數(shù)為:電流270 ± IOA ;電壓 26±2V ;氣體流量 13±2L/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于，步驟一中的所有焊縫及步驟五中壁板與壁板間的焊縫、方法蘭與壁板內(nèi)側(cè)的焊縫、圓法蘭與壁板內(nèi)側(cè)的焊縫和加強板與壁板間的焊縫，控制焊接過程中的層間溫度應(yīng)不大于120°C，采用水冷方式控制層間溫度，每焊接一層，用溫度不超過20 V的水均勻噴灑在焊縫表面，直至手觸溫度為常溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于，步驟五5中加強板與壁板焊縫的焊角高度取相應(yīng)板厚3/4的焊接要求，即角焊縫12mm高。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于，步驟五中的所有焊縫采取對稱、分散施焊原則。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于，步驟五之前還包括:將待焊接產(chǎn)品固定于焊接平臺上，裝配定位焊接之后，在相鄰加強筋之間設(shè)置撐桿，并利用壓板將產(chǎn)品與焊接平臺固定連接，以控制焊接變形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型核檢測容器結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于步驟五焊接完成之后還包括:采用振動時效方法消除焊接應(yīng)力。
10.一種拍瓦真空壓縮室，其特征在于，包括:若干箱體、左側(cè)蓋、右側(cè)蓋、若干方法蘭、若干圓法蘭、和若干加強筋，所述箱體由4塊壁板和2個方法蘭焊接而成，所述圓法蘭和加強筋焊接至所述箱體壁板外側(cè)，所述各箱體和左側(cè)蓋、右側(cè)蓋之間通過所述箱體的方法蘭螺接連接。
【文檔編號】B23K9/173GK103878468SQ201210560355
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】高嘉爽, 楊國舜, 汪虎, 張春杰, 李壽康 申請人:上海航天設(shè)備制造總廠