一种薄壁管对接焊的定位装置及焊接方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111590162A(43)申请公布日2020.08.28(21)申请号202010305108.7B23K26/70(2014.01)(22)申请日2020.04.17B23K101/06(2006.01)(71)申请人中国原子能科学研究院地址102413北京市房山区新镇三强路1号院(72)发明人张国栋郑剑平张征王振东(74)专利代理机构北京天悦专利代理事务所(普通合伙)11311代理人田明任晓航(51)Int.Cl.B23K9/00(2006.01)B23K9/16(2006.01)B23K9/32(2006.01)B23K15/00(2006.01)B23K26/282(2014.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种薄壁管对接焊的定位装置及焊接方法(57)摘要本发明涉及一种薄壁管对接焊的定位装置及焊接方法，该定位装置包括芯棒，待焊接薄壁管套在芯棒上，所述芯棒的一端为夹持部位，另一端设有顶紧机构，在芯棒上设有若干个用于支撑薄壁管的凸轮结构，每个所述凸轮结构包括沿芯棒周向分布的多个凸起部，凸轮结构的外周面能够与薄壁管的内壁面紧密配合。本发明解决了薄壁管对接焊定位难、废品率高的问题，安装操作简单高效，并降低了拆除损害的风险。CN111590162ACN111590162A权利要求书1/1页1.一种薄壁管对接焊的定位装置，包括芯棒，其特征在于，所述芯棒的一端为夹持部位，另一端设有顶紧机构，在芯棒上设有若干个用于支撑薄壁管的凸轮结构，每个所述凸轮结构包括沿芯棒周向分布的多个凸起部，凸轮结构的外周面能够与薄壁管的内壁面紧密配合。2.如权利要求1所述的薄壁管对接焊的定位装置，其特征在于，每个薄壁管两端位置各有一个凸轮结构，根据一次焊接薄壁管的数量及薄壁管长度确定所述凸轮结构的个数和间距。3.如权利要求1或2所述的薄壁管对接焊的定位装置，其特征在于，每个凸轮结构包括沿芯棒周向均匀分布的三个凸起部。4.如权利要求1或2所述的薄壁管对接焊的定位装置，其特征在于，与薄壁管对接焊缝处相邻的两个凸轮结构的间距大于等于2mm。5.如权利要求1或2所述的薄壁管对接焊的定位装置，其特征在于，所述凸轮结构沿芯棒轴向的宽度为3-15mm。6.如权利要求1或2所述的薄壁管对接焊的定位装置，其特征在于，凸轮结构的大直径为D，小直径为d，d≤(D-1)mm。7.如权利要求6所述的薄壁管对接焊的定位装置，其特征在于，凸轮结构周向小于大直径D部分对应的圆心角α的取值范围为30°～110°。8.如权利要求1所述的薄壁管对接焊的定位装置，其特征在于，所述顶紧机构包括顶头、弹簧、螺母，顶头套设在芯棒上与薄壁管端部对接，弹簧设置在顶头与螺母之间，螺母与芯棒的端部螺纹连接。9.一种采用权利要求1所述薄壁管对接焊的定位装置实现的焊接方法，包括：(1)将多个薄壁管依次套装在芯棒上，由凸轮结构对薄壁管进行支撑，并通过顶紧机构固定；(2)将整个定位装置装入焊接平台，通过卡盘加持芯棒一端的夹持部位；(3)对相邻薄壁管进行自熔对接焊接操作；(4)焊后将成品从定位装置取下。10.如权利要求9所述的焊接方法，其特征在于，步骤(3)中采用氩弧焊、激光焊、电子束焊方法焊接。2CN111590162A说明书1/3页一种薄壁管对接焊的定位装置及焊接方法技术领域[0001]本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种薄壁管对接焊的定位装置及焊接方法。背景技术[0002]对于薄壁难熔金属管对接焊接技术，壁厚≤1mm的薄壁管要求无填丝对接自熔焊，不允许加工配合子口，对接两侧薄壁管要求严格同轴，不得存在搭接、错位或扭曲，保证同轴度和直线度。同时由于难熔金属薄壁管韧塑性差且焊接温度高，直接卡盘夹持和轴向顶尖紧固的刚性定位方式，极易发生焊接应力变形和开裂。薄壁管对接定位工装和焊接方法一直为焊接领域难点，存在定位困难，废品率高等问题。发明内容[0003]本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提供一种薄壁管对接焊的定位装置及焊接方法，解决薄壁管对接焊定位难、废品率高的问题。[0004]本发明的技术方案如下：一种薄壁管对接焊的定位装置，包括芯棒，待焊接薄壁管套在芯棒上，所述芯棒的一端为夹持部位，另一端设有顶紧机构，在芯棒上设有若干个用于支撑薄壁管的凸轮结构，每个所述凸轮结构包括沿芯棒周向分布的多个凸起部，凸轮结构的外周面能够与薄壁管的内壁面紧密配合。[0005]进一步，如上所述的薄壁管对接焊的定位装置，其中，每个薄壁管两端位置各有一个凸轮结构，根据一次焊接薄壁管的数量及薄壁管长度确定所述凸轮结构的个数和间距。[0006]进一步，如上所述的薄壁管对接焊的定位装置，其中，每个凸轮结构包括沿芯棒周向均匀分布的三个凸起部。[000