分段递进式预载荷反变形施工方法与流程

本发明涉及核岛钢衬里反变形施工，特别涉及一种分段递进式预载荷反变形施工方法。

背景技术：

1、核岛钢衬里是反应堆厂房安全壳的重要组成构件，由钢板拼焊而成，其焊接变形控制直接关系衬里内壁的尺寸精度和后续设备安装。钢衬里焊缝包括纵缝、环缝等长焊缝，焊接角变形是其主要变形形式。为控制焊接角变形，工程中经历了从焊后矫形到焊前预变形的技术发展过程：早期对焊接完成的构件采用锤击、热矫或机械矫形，工序多且矫形质量不稳定；随着焊接变形理论的发展，逐步形成了刚性固定法、反变形法等预防性措施，其中反变形法通过使焊缝两侧预先产生与焊接变形方向相反的变形，抵消焊后的残余角变形。

2、目前，钢衬里焊接反变形的一般做法是：对整条焊缝一次性设置反变形量，采用胎架、拉撑件或楔块等使板材沿整条焊缝预先弯曲，然后焊接整条焊缝。这种做法存在以下不足：其一，长焊缝沿长度方向一次性施加反变形，反变形装置需覆盖整条焊缝，装置尺寸大、装拆困难，且对不同区段的变形差异适应性差；其二，反变形量依据经验值一次性设定，焊接完成后缺少对残余变形的实测反馈，焊缝各段变形量不一致时无法逐段修正，残余变形沿焊缝累积；其三，焊接热循环引起的变形与反变形之间的抵消关系受板厚、坡口形式、焊接参数等多因素影响，整条焊缝采用同一反变形量时，各段的实际残余变形离散性大；其四，焊接完成后冷却阶段的收缩变形缺少约束控制，冷却过程中的变形回弹影响最终精度。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种分段递进式预载荷反变形施工方法，旨在解决现有钢衬里长焊缝焊接反变形中一次性整体反变形适应性差、反变形量无实测反馈无法逐段修正以及冷却收缩变形缺少约束控制的问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提出的一种分段递进式预载荷反变形施工方法，包括：

3、将待焊焊缝沿长度方向划分为多个连续的施工段；

4、获取当前施工段的预设反变形量；

5、通过预载荷施加装置对所述当前施工段施加预载荷，使所述当前施工段的焊缝两侧产生与所述预设反变形量对应的反向预变形；

6、保持所述预载荷，对所述当前施工段执行焊接，并在焊接完成后保持所述预载荷直至所述当前施工段冷却至预设温度；

7、释放所述当前施工段的预载荷，测量所述当前施工段的残余变形量，并根据所述残余变形量与所述预设反变形量的偏差，修正下一施工段的预设反变形量；

8、将所述预载荷施加装置递进移动至所述下一施工段，返回执行所述获取当前施工段的预设反变形量的步骤，直至全部施工段焊接完成。

9、本发明的技术方案通过将待焊焊缝沿长度方向划分为多个连续的施工段，使长焊缝的反变形控制由整条焊缝的整体控制分解为逐段控制，反变形装置只需覆盖当前施工段；通过获取当前施工段的预设反变形量，使每段的反变形量按该段实际情况确定；通过预载荷施加装置对当前施工段施加预载荷，使焊缝两侧产生与预设反变形量对应的反向预变形，为焊接角变形提供方向相反的预留变形；通过保持预载荷执行焊接，并在焊接完成后保持预载荷直至当前施工段冷却至预设温度，使焊接和冷却阶段的反向预变形始终受约束，抑制冷却收缩变形回弹；通过释放预载荷并测量当前施工段的残余变形量，根据残余变形量与预设反变形量的偏差修正下一施工段的预设反变形量，使后续施工段的反变形量以前序施工段的实测结果为反馈依据逐段修正；通过将预载荷施加装置递进移动至下一施工段并循环执行，使反变形装置随施工段逐段推进。由此，反变形控制具备逐段适应和逐段反馈修正能力，解决了一次性整体反变形适应性差、反变形量无实测反馈无法逐段修正以及冷却收缩变形缺少约束控制的问题。

1.一种分段递进式预载荷反变形施工方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的分段递进式预载荷反变形施工方法，其特征在于，每个所述施工段的长度为500mm~1000mm；

3.如权利要求1所述的分段递进式预载荷反变形施工方法，其特征在于，所述获取当前施工段的预设反变形量的步骤，包括：

4.如权利要求1所述的分段递进式预载荷反变形施工方法，其特征在于，所述预载荷施加装置为液压千斤顶与反变形梁的组合，或者为配重块；

5.如权利要求4所述的分段递进式预载荷反变形施工方法，其特征在于，所述保持所述预载荷，对所述当前施工段执行焊接，并在焊接完成后保持所述预载荷直至所述当前施工段冷却至预设温度的步骤，包括：

6.如权利要求5所述的分段递进式预载荷反变形施工方法，其特征在于，所述预设温度为50℃~100℃，通过红外测温仪监测所述当前施工段的焊缝温度，当所述焊缝温度降至所述预设温度以下时，执行所述释放所述当前施工段的预载荷的步骤。

7.如权利要求1所述的分段递进式预载荷反变形施工方法，其特征在于，所述释放所述当前施工段的预载荷，测量所述当前施工段的残余变形量，并根据所述残余变形量与所述预设反变形量的偏差，修正下一施工段的预设反变形量的步骤，包括：

8.如权利要求7所述的分段递进式预载荷反变形施工方法，其特征在于，所述将所述预载荷施加装置递进移动至所述下一施工段的步骤，包括：

9.如权利要求1至8中任一项所述的分段递进式预载荷反变形施工方法，其特征在于，所述待焊焊缝为核岛钢衬里的纵缝或环缝，焊接顺序为先纵缝后环缝；

10.如权利要求1至8中任一项所述的分段递进式预载荷反变形施工方法，其特征在于，在步骤将所述预载荷施加装置递进移动至所述下一施工段，返回执行所述获取当前施工段的预设反变形量的步骤，直至全部施工段焊接完成之后，所述方法还包括：