本發(fā)明涉及核電設備加工領域，特別涉及一種不銹鋼材質(zhì)的大直徑薄圓環(huán)板堆焊時防變形裝置及其使用方法。

背景技術：

壓水堆核電設備的非能動余熱排出熱交換器管板組件中支撐板是一種大直徑、小厚度、剛性較差的不銹鋼圓環(huán)，在產(chǎn)品設計上要求支撐板上、下表面以及外圓端面需堆焊不銹鋼堆焊層，在進行堆焊時，支撐板在熱作用下易發(fā)生面彎曲變形，即，支撐板在受熱后變?yōu)榍娑瞧矫?，導致其失去支撐作用；另外，該堆型不同型號產(chǎn)品之間的支撐板內(nèi)、外徑尺寸及厚度皆不同，而普通的防變形裝置不具有通用性。

因此，如何保證支撐板在堆焊時不發(fā)生形變，同時使防變形的裝置和方法具有通用性是需要解決的技術難題。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，結果發(fā)現(xiàn)：在防變形件表面上設置定位件，通過定位件將支撐板固定于防變形件上的特定位置后，即可利用自動焊機對支撐板進行自動堆焊，而不引起支撐板彎曲形變，從而完成了本發(fā)明。

本發(fā)明的目的在于提供以下幾方面：

第一方面，提供一種支撐板堆焊防變形裝置，其特征在于，該裝置包括防變形件和設置于其表面上的定位件，其中，

防變形件包括過渡環(huán)1和與之固定連接的蓋板2；

定位件包括定位樁3和緊固件4；

優(yōu)選地，在蓋板2下表面設置有加強環(huán)21和加強筋22。

第二方面，本發(fā)明還提供一種支撐板堆焊的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1，將過渡環(huán)1與蓋板2上表面對正，使過渡環(huán)1與蓋板2的中心軸重合，在過渡環(huán)1與蓋板2外緣形成的臺階上進行堆焊，在過渡環(huán)1內(nèi)緣與蓋板2上表面形成的臺階上進行堆焊，在第一腰形孔12與第二腰形孔23形成的臺階上進行堆焊；

步驟2，選擇外徑適當?shù)亩ㄎ粯?通過緊固件4固定到過渡環(huán)1的上表面，將支撐板5安裝于過渡環(huán)1上表面，并使支撐板5的內(nèi)壁卡套于所有定位樁3的外緣，在支撐板5內(nèi)緣與過渡環(huán)1上表面形成的臺階上進行堆焊；

步驟3，利用自動焊機對支撐板5上表面進行堆焊；

步驟4，清除支撐板5內(nèi)緣與過渡環(huán)1上表面之間的堆焊層，并翻轉(zhuǎn)支撐板5，使支撐板5下表面裸露，上表面與過渡環(huán)1相接，在第一腰形孔12和第二腰形孔23內(nèi)部設置拉筋板6，其中，拉筋板6一端與支撐板5焊接，另一端與蓋板2焊接；

步驟5，利用自動焊機對支撐板5下表面進行堆焊；

步驟6，對支撐板5側壁進行堆焊；

優(yōu)選地，在對支撐板5側壁進行堆焊前，將拉筋板6與支撐板5和蓋板2分割，更優(yōu)選地，對支撐板5的側壁進行人工堆焊。

附圖說明

圖1示出本發(fā)明所述防變形裝置的俯視圖；

圖2示出腰形孔的結構示意圖；

圖3示出本發(fā)明所述防變形裝置的徑向剖面圖。

附圖標號說明：

1-過渡環(huán)

11-定位孔

12-第一腰形孔

2-蓋板

21-加強環(huán)

22-加強筋

23-第二腰形孔

24-吊耳

3-定位樁

4-緊固件

5-支撐板

6-拉筋板

具體實施方式

下面通過對本發(fā)明進行詳細說明，本發(fā)明的特點和優(yōu)點將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。

在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置關系為基于本發(fā)明工作狀態(tài)下的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”和“第四”僅用于描述目的，而不能理解為指示 或暗示相對重要性。

以下詳述本發(fā)明。

在本發(fā)明中，待堆焊的支撐板5為厚度較小的圓環(huán)形金屬板，在其上下表面和側面進行堆焊時，支撐板5容易發(fā)生面彎曲變形，即，支撐板5由平面變?yōu)榍?，但是，沿其徑向的伸縮變形較小，即圓環(huán)的寬度幾乎不會因堆焊而發(fā)生變化。

在本發(fā)明中，支撐板5需要進行三面堆焊，即頂面、外側面和底面，其中，頂面和底面的均是沿支撐板5的外緣環(huán)形堆焊，而且，頂面堆焊面積最大，底面堆焊面積其次，約為頂面堆焊面積的1/4，側面堆焊面積最小。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種支撐板5堆焊防變形裝置，其特征在于，該裝置包括防變形件和設置于其表面上的定位件。

在本發(fā)明中，所述防變形件包括過渡環(huán)1和與之固定連接的蓋板2。

在本發(fā)明中，所述過渡環(huán)1為環(huán)形板，過渡環(huán)1的外徑略大于支撐板5的外徑，過渡環(huán)1的內(nèi)徑小于支撐板5的內(nèi)徑。

在本發(fā)明中，在過渡環(huán)1上開設有多個定位孔11。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中，如圖1所示，在同一個分度圓上至少分布有三個定位孔11，優(yōu)選地，同一個分度圓上的定位孔11是均勻分布的，便于支撐板5在防變形裝置上的安裝。

在本發(fā)明中，所述分度圓是指在過渡環(huán)1表面上與過渡環(huán)1同心的圓。

在本發(fā)明中，在定位孔11中分別設置有定位件，定位件的外緣形成第一分度圓，在本發(fā)明中，第一分度圓的直徑與支撐板5的內(nèi)徑相等，從而起到對支撐板5限位的作用，使支撐板5在與防變形裝置組裝時，能夠簡便地找正中心，與防變形裝置同軸。

在本發(fā)明一種更為優(yōu)選的實施方式中，多個定位孔11形成至少兩個不同直徑的第一分度圓，從而使防變形裝置適用于對不同規(guī)格，不同內(nèi)徑的支撐板5的堆焊。

優(yōu)選地，所述定位孔為螺紋孔。

在本發(fā)明中，根據(jù)不同直徑分度圓上的定位孔設置定位件位置，從而能夠滿足對不同規(guī)格支撐板5堆焊時防變形支撐，即，使該防變形裝置具有通用性。

在本發(fā)明中，在過渡環(huán)1上第一分度圓外側與過渡環(huán)1外緣之間開設有多個第一腰形孔12，優(yōu)選地，多個第一腰形孔12的幾何中心形成第二分度圓，更優(yōu)選地，第一腰形孔12在第二分度圓上是均勻分布的，進一步優(yōu)選地，多個第一腰形孔12的孔徑相等。

在本發(fā)明中，所述腰形孔是指橫截面的中部為長方形或者正方形，兩端分別為半圓形，其中，半圓的直徑與長方形或者正方形的寬度相等的柱狀孔。

在本發(fā)明中，在過渡環(huán)1上設置腰形孔而非圓形孔，便于對支撐板5另一面進行堆焊時，在支撐板5與過渡環(huán)1之間焊接拉筋板6。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中，所述第一腰形孔12任一橫截面的短軸所在的直線經(jīng)過過渡環(huán)1的中心軸。

在本發(fā)明中，所述第一腰形孔12任一橫截面的長軸是指如圖2中所示的X軸方向的對稱軸，所述第一腰形孔12任一橫截面的短軸是指如圖2中所示的Y軸方向的對稱軸。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中，所述過渡環(huán)1是不銹鋼或者與支撐板5可直接接觸且焊接允許的材料制的，從而保證了制造中對清潔度和防污染的要求。

然而，不銹鋼或者與支撐板5可直接接觸且焊接允許的材料 的強度小，對支撐板5防變形作用弱，因此，在本發(fā)明中，在過渡環(huán)1下方還固定設置有蓋板2。

在本發(fā)明中，所述蓋板2為圓形板，其為復合碳鋼制的，優(yōu)選地，蓋板2的厚度大于80mm，更優(yōu)選大于100mm。

在本發(fā)明中，所述蓋板2的外徑略大于過渡環(huán)1的外徑，從而使蓋板2的外緣與過渡環(huán)1的外緣形成便于焊接的臺階。

在本發(fā)明中，在蓋板2上，與過渡環(huán)1上第一腰形孔相對應的位置上開設有第二腰形孔23，優(yōu)選地，第一腰形孔12與第二腰形孔23同心，即，第二腰形孔23幾何中心所在分度圓的直徑與第一腰形孔12幾何中心所在分度圓的直徑相等；更優(yōu)選地，第二腰形孔23的孔徑略大于第一腰形孔12的孔徑，從而使第一腰形孔12與第二腰形孔23形成便于焊接的臺階。

本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，第一腰形孔12和第二腰形孔23在堆焊過程中能夠釋放堆焊產(chǎn)生的熱量。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中，如圖3所示，在蓋板2下表面設置固定有加強環(huán)21和加強筋22。

在本發(fā)明中，所述加強環(huán)21為圓柱形金屬筒，優(yōu)選地，加強環(huán)21為復合碳鋼制的，更優(yōu)選地，加強環(huán)21中心軸所在的直線與蓋板2中心軸所在的直線重合。

在本發(fā)明中，加強環(huán)21的外徑為蓋板2外徑的1/9～1/5，優(yōu)選為1/7～1/6。

在本發(fā)明中，在加強環(huán)21外周，在蓋板2下表面固定設置有多條加強筋22，所述加強筋22為金屬板，優(yōu)選地，加強筋22為復合碳鋼制的，加強筋22在靠近蓋板2邊緣的一端具有倒角。

在本發(fā)明中，所述加強筋22的內(nèi)端與加強環(huán)21外壁固定連接，底端與蓋板2固定連接，優(yōu)選地，加強筋22的外端與蓋板2的外緣相平；更優(yōu)選地，加強筋22沿蓋板2的徑向設置，從而增 加蓋板2防變形的作用。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中，加強筋22穿過第二腰形孔23之間的間隙。

在本發(fā)明中，在蓋板2上表面還設置有多個吊耳24，優(yōu)選穿過過渡環(huán)1的中空部分，更優(yōu)選地，吊耳24對稱設置，以便于將支撐板5吊裝于變位機上。

在本發(fā)明中，所述定位件包括定位樁3和緊固件4，其中，所述定位樁3為圓柱形金屬塊，其中心開設有穿過緊固件4的通孔，定位樁3通過緊固件4固定于過渡環(huán)1上表面；所述緊固件4為螺栓。

在本發(fā)明中，當定位孔11的開設位置不適于支撐板5的內(nèi)徑時，調(diào)節(jié)定位樁3的外徑以滿足對支撐板5的定位。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中，定位樁3外緣所在的第一分度圓的直徑等于支撐板5的內(nèi)徑，優(yōu)選地，定位樁3安裝于不同定位孔11中后，能夠形成不同直徑的第一分度圓，便于不同內(nèi)徑支撐板5在防變形裝置上的找正。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中，定位樁3與緊固件4是一體成型的。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中，所述防變形裝置還包括拉筋板6，所述拉筋板6為L型金屬板。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在對支撐板5的底面進行堆焊時，由于堆焊面積小，將支撐板5與蓋板2通過拉筋板6進行固定連接，而不再將支撐板5與過渡環(huán)1進行焊接，同樣能夠起到對支撐板5固定的作用，而且還能夠簡化后處理工藝，提高工作效率。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種支撐板5堆焊的方法，該方法包括以下步驟：

步驟1，將過渡環(huán)1與蓋板2上表面對正，使過渡環(huán)1與蓋板2的中心軸重合，在過渡環(huán)1與蓋板2外緣形成的臺階上進行堆焊，在過渡環(huán)1內(nèi)緣與蓋板2上表面形成的臺階上進行堆焊，在第一腰形孔12與第二腰形孔23形成的臺階上進行堆焊；

步驟2，選擇外徑適當?shù)亩ㄎ粯?通過緊固件4固定到過渡環(huán)1的上表面，將支撐板5安裝于過渡環(huán)1上表面，并使支撐板5的內(nèi)壁卡套于所有定位樁3的外緣，在支撐板5內(nèi)緣與過渡環(huán)1上表面形成的臺階上進行堆焊；

步驟3，利用自動焊機對支撐板5上表面進行堆焊；

步驟4，清除支撐板5內(nèi)緣與過渡環(huán)1上表面之間的堆焊層，并翻轉(zhuǎn)支撐板5，使支撐板5下表面裸露，上表面與過渡環(huán)1相接，在第一腰形孔12和第二腰形孔23內(nèi)部設置拉筋板6，其中，拉筋板6一端與支撐板5焊接，另一端與蓋板2焊接；

步驟5，利用自動焊機對支撐板5下表面進行堆焊；

步驟6，對支撐板5側壁進行堆焊。

在本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式中，在對支撐板5側壁進行堆焊前，將拉筋板6與支撐板5和蓋板2分割，避免在對支撐板5側壁進行堆焊時將支撐板5與過渡環(huán)1焊接為一體，增加后處理工序，從而提高工作效率。

在本發(fā)明一種更為優(yōu)選的實施方式中，對支撐板5的側壁進行人工堆焊。

支撐板5側壁堆焊的作業(yè)面小，工作量小，且對支撐板5側壁進行堆焊時，支撐板5不易發(fā)生形變，因此，可以采用人工堆焊。

根據(jù)本發(fā)明提供的支撐板的堆焊防變形裝置，具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明中防變形裝置結構新穎，有足夠的剛性，可重復多次利用，制造成本較低；

(2)本發(fā)明中防變形裝置主體的原材料可為最常見的普通碳鋼，來源廣泛；

(3)本發(fā)明中的定位件可以保證支撐板與防變形裝置的同軸度，保證了支撐板能夠在旋轉(zhuǎn)設備上配合焊機進行自動堆焊。

(4)本發(fā)明中的防變形裝置有效解決了大直徑、小厚度的不銹鋼圓環(huán)的堆焊變形問題，保證了管板組件后續(xù)制造工作的順利進行。

以上結合具體實施方式和范例性實例對本發(fā)明進行了詳細說明，不過這些說明并不能理解為對本發(fā)明的限制。本領域技術人員理解，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明技術方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進，這些均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以所附權利要求為準。