堆芯围筒焊接加工定位支撑装置及方法与流程

本发明涉及堆芯围筒焊接领域，具体地，涉及堆芯围筒焊接加工定位支撑装置及方法。

背景技术：

1、堆芯支承件是我司承接的新型小型化堆内构件研制项目，是我司首次研制的全新结构。与我司以往主要承接研制的大型压水堆的核电堆内构件不同，该堆尺寸较小，加工精度要求较高。

2、堆芯围筒是该堆芯支承件的重要组成部分，其结构为中空的柱体，截面为多个六边形组合而成的复杂多边形轮廓。堆芯围筒加工制造的工艺流程为先加工六块单片围板，再将围板组焊形成筒体，筒体精加工后再与支承板等组件焊接形成围筒焊接件。

3、堆芯围筒由六片异形围板组焊而成，为减小焊接变形，提高生产效率，围筒焊接采用激光焊完成，故对围板焊接前的相对位置精度有较高要求，因此需该装置用于围筒焊前定位、夹持。围筒筒体共有六条纵焊缝，需在焊接过程中使用该装置控制焊接变形量，保证围筒相对中心轴线的位置公差。堆芯围筒焊接完成后，需对其两端面外形、工艺段、坡口进行机加工，再与支承板等组件焊接，由于堆芯围筒结构复杂，刚度不足，此过程需该装置支撑围筒防止变形。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种堆芯围筒焊接加工定位支撑装置及方法。

2、根据本发明提供的一种堆芯围筒焊接加工定位支撑装置，包括端板、内筒、外抱箍、外支撑件、内支撑件以及定位销轴，外抱箍连接于外支撑件上，外支撑件连接于端板上，且端板上设有定位销轴，端板连接于内筒两端，内筒上连接有内支撑件；

3、内筒和外支撑件上均设有调节螺钉，调节调节螺钉将围筒固定在内筒和外支撑件之间，且通过定位销轴进行围筒定位。

4、优选的，外支撑件上的调节螺钉和内筒上的调节螺钉两两对应连接；

5、通过外支撑件和内筒上的调节螺钉共同顶紧围筒焊缝处。

6、优选的，内支撑块上设有调节螺钉，通过内支撑块上的调节螺钉实现围筒一侧端面内表面的支撑。

7、优选的，内支撑件均匀分布在内筒上，内筒限制端板位置公差提升刚度。

8、优选的，外支撑件采用中间开槽的长方形板，且外支撑件沿焊缝分布，外支撑件两端通过螺栓固定在端板上。

9、优选的，定位销轴按照围筒内表面内极限偏差分布于端板上。

10、优选的，定位销轴呈阶梯轴状，各围板端面通过定位销轴保持平齐。

11、优选的，外抱箍连接各处外支撑件，外支撑件通过外抱箍提升刚度。

12、优选的，端板靠近焊缝处开槽，槽为焊接过程背部气体保护通道。

13、本发明还提供了一种堆芯围筒焊接加工定位支撑装置的定位支撑方法，具体操作步骤如下：

14、s1、焊前定位夹持时，内筒和内支撑块上的调节螺钉顶紧围筒内侧，外支撑件上的调节螺钉顶紧围筒外侧，

15、s2、定位销轴一端插入端板，定位销轴另一端靠近围筒两端的工艺段进行定位；

16、s3、焊接过程中，对焊缝进行分段焊接时，拆除焊缝相对应的外抱箍；

17、s4、焊后加工时，拆除端板、外抱箍以及外支撑件；

18、s5、组件装焊时，保留内筒和内支撑件。

19、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

20、(1)本发明装置内外均有连接调节螺钉的支撑部件，调节螺钉可微调围筒位置实现定位，并可顶紧围筒壁面实现固定；

21、(2)本发明通过外抱箍用于外支撑件固连，提升了装置刚性，解决了围筒焊缝处向内凹陷的特殊截面形状导致外支撑件的刚性较弱，难以控制焊接变形的问题；

22、(3)本发明定位精度满足堆芯围筒激光焊接过程的要求，且与产品接触处均设计有弧面过渡，防止在安装、使用、拆卸的过程中划伤产品。

技术特征：

1.一种堆芯围筒焊接加工定位支撑装置，其特征在于，包括端板(1)、内筒(2)、外抱箍(3)、外支撑件(4)、内支撑件(5)以及定位销轴(6)，所述外抱箍(3)连接于所述外支撑件(4)上，所述外支撑件(4)连接于所述端板(1)上，且所述端板(1)上设有所述定位销轴(6)，所述端板(1)连接于所述内筒(2)两端，所述内筒(2)上连接有所述内支撑件(5)；

2.根据权利要求1所述的堆芯围筒焊接加工定位支撑装置，其特征在于，所述外支撑件(4)上的所述调节螺钉(7)和所述内筒(2)上的所述调节螺钉(7)两两对应连接；

3.根据权利要求1所述的堆芯围筒焊接加工定位支撑装置，其特征在于，所述内支撑块(5)上设有所述调节螺钉(7)，通过所述内支撑块(5)上的所述调节螺钉(7)实现围筒一侧端面内表面的支撑。

4.根据权利要求1所述的堆芯围筒焊接加工定位支撑装置，其特征在于，所述内支撑件(5)均匀分布在所述内筒(2)上，所述内筒(2)限制所述端板(1)位置公差提升刚度。

5.根据权利要求1所述的堆芯围筒焊接加工定位支撑装置，其特征在于，所述外支撑件(4)采用中间开槽的长方形板，且所述外支撑件(4)沿焊缝分布，所述外支撑件(4)两端通过螺栓固定在所述端板(1)上。

6.根据权利要求1所述的堆芯围筒焊接加工定位支撑装置，其特征在于，所述定位销轴(6)按照围筒内表面内极限偏差分布于所述端板(1)上。

7.根据权利要求1所述的堆芯围筒焊接加工定位支撑装置，其特征在于，所述定位销轴(6)呈阶梯轴状，各围板端面通过所述定位销轴(6)保持平齐。

8.根据权利要求1所述的堆芯围筒焊接加工定位支撑装置，其特征在于，所述外抱箍(3)连接各处所述外支撑件(4)，所述外支撑件(4)通过所述外抱箍(3)提升刚度。

9.根据权利要求1所述的堆芯围筒焊接加工定位支撑装置，其特征在于，所述端板(1)靠近焊缝处开槽，所述槽为焊接过程背部气体保护通道。

10.一种采用权利要求1-9任一项所述的堆芯围筒焊接加工定位支撑装置的定位支撑方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

技术总结本发明提供了一种涉及堆芯围筒焊接领域的堆芯围筒焊接加工定位支撑装置及方法，包括端板、内筒、外抱箍、外支撑件、内支撑件以及定位销轴，外抱箍连接于外支撑件上，外支撑件连接于端板上，且端板上设有定位销轴，端板连接于内筒两端，内筒上连接有内支撑件；内筒和外支撑件上均设有调节螺钉，调节调节螺钉将围筒固定在内筒和外支撑件之间，且通过定位销轴进行围筒定位。本发明装置内外均有连接调节螺钉的支撑部件，调节螺钉可微调围筒位置实现定位，并可顶紧围筒壁面实现固定；通过外抱箍用于外支撑件固连，提升了装置刚性，解决了围筒焊缝处向内凹陷的特殊截面形状导致外支撑件的刚性较弱，难以控制焊接变形的问题。技术研发人员：吴鹏翔,徐杰,张寅然,梅芳,郑兵德,刘增瑞,陈佳峰,张榕榕受保护的技术使用者：上海第一机床厂有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12