一种大型薄壁筒状容器焊接校型装置的制作方法

本技术涉及压力容器辅助加工设备，特别是一种大型薄壁筒状容器焊接校型装置。

背景技术：

1、现有大型薄壁筒状容器焊接成型过程中往往存在以下问题：

2、一、材料相关不足

3、1、各向异性与回弹——板材在轧制过程中可能形成各向异性，导致卷制时回弹不均匀，影响圆度和平整度。材料厚度不均或力学性能波动，易引起局部变形或应力集中。材料本身厚度不均或力学性能波动会进一步影响筒状容器焊接质量。2、残余应力问题——成型或焊接后的残余应力未完全消除，校型后可能因应力释放导致缓慢变形，影响长期稳定性。大型筒体由钢板整板拼接而成，中间位置钢板四周均需要焊接，且因板材厚度的原因，残余应力的影响更大，需要通过校型稳定缓慢释放。故急需一种矫形设备用于残余应力消除。

4、二、成型工艺缺陷

5、1、卷板成型问题——辊压参数（如压力、速度）不当，易导致筒体波浪形或局部凹陷。卷制过程中板材边缘易产生“鼓包”或“荷叶边”。为保证设备力学性能，辊压成型的圆筒筒体一般沿钢板轧制方向卷制，而正常钢板轧制长度为6m，定制钢板长度一般也不超过12m。针对小直径筒体，通常卷圆后两段预留直边，焊接成型后修型成为圆筒。而针对大型圆筒，受限于钢板板幅问题，无法一次成型，因此通常以多段预压成型，后期统一修型的方式完成，因此在成型后圆度方面有所差距，对于由多段筒节拼接的大型设备成型影响极大。2、焊接变形与收缩——纵焊缝与环焊缝的收缩量差异导致椭圆度超差或局部凸起。焊接顺序不合理，残余应力集中，增加校型难度。

6、三、校型工艺局限性

7、1、机械校正的不足——局部施压校正易引发二次变形（如凹陷或过度矫直）。薄壁结构刚性差，外力撤除后可能回弹，校正效果不稳定。2、热处理工艺难度——大型容器整体退火困难，局部加热可能导致新的热应力或材料性能变化。还会造成局部变形，局部材料如何加热不当会造成永久性损伤，只适用于局部调整不会进行整体热处理。

8、四、工装与检测问题

9、1、工装夹具不匹配——缺乏有效内支撑或外固定装置，校型时无法均匀受力，导致失圆或扭曲。夹具设计未考虑薄壁易变形特性，造成接触点应力集中。2、检测手段不足——依赖传统测量工具，难以全面评估椭圆度、直线度等参数。自动化检测技术应用不足，校型调整依赖人工经验，效率低且精度差。

10、综上所述，现有大型薄壁筒状容器加工生产环节急需一种易于实施应用，校型精准的大型薄壁筒状容器焊接辅助校型装置。

技术实现思路

1、本实用新型解决现有技术不足提供一种专用校型装置，针对薄壁大直径筒状容器，筒状容器直径大于10m，壁厚10mm至15mm，为修正在成型拼接作业时的圆度超差，同时避免焊接作业时因热变形导致应力变形，特制作本装置。

2、一种大型薄壁筒状容器焊接校型装置，包括独立支撑格和千斤顶，独立支撑格为弧形，独立支撑格包括支撑框架和支撑贴合板，支撑框架和支撑贴合板的材质为钢材，支撑贴合板设在支撑框架侧部，支撑贴合板贴合筒身；独立支撑格设有多个，多个独立支撑格首尾拼接沿筒身圆周均匀分布组成单层支撑组件，通过千斤顶顶伸支撑单层支撑组件的头端和尾端，单层支撑组件贴合支撑筒身。

3、所述筒身上设有多个支撑拖杆，支撑拖杆上放置独立支撑格，每个独立支撑格下部设有2个支撑拖杆。

4、所述支撑框架四角设置斜向拉筋。

5、所述支撑贴合板上设有缓冲衬垫，缓冲衬垫的材质为橡胶，支撑贴合板通过缓冲衬垫与筒身贴合。

6、所述支撑框架与支撑贴合板沿中位线焊接，支撑贴合板侧端为自由端；支撑框架上开设螺纹孔，螺纹孔上螺纹连接调节螺栓，调节螺栓伸出支撑框架，调节螺栓端头与支撑贴合板的自由端贴合，通过调节螺栓伸出调节支撑贴合板的自由端位置。

7、所述支撑框架上设有多个螺纹孔和调节螺栓，每个调节螺栓为位置调节点，通过调节螺栓调节各节点上支撑贴合板的自由端位置。

8、所述支撑贴合板的厚度为15-20mm；筒身直径大于10m，筒身壁厚10-15mm。

9、所述单层支撑组件设有多组，沿筒身的高度方向逐层设置。

10、千斤顶的顶紧力不小于5吨。通过千斤顶的顶伸压力使得单层支撑组件形成径向扩张力，并由多个独立支撑格多点施力方式完成整体校型工作。

11、本实用新型有益效果：本实用新型包括多个独立支撑格，沿筒体圆周均匀分布。独立支撑格作为施力传递单元，为保证单个施力传递单元的强度内部四角设有斜向拉筋。千斤顶顶紧后单层支撑组件形成圆环型支撑结构。施力后多个独立支撑格均匀分布在筒体内壁实现校型工作，待焊接全部完成后撤除单层支撑组件。本实用新型校正筒体圆度精度高，通过钢制支撑框架和支撑贴合板支撑和散热避免焊接热变形；结构简单，操作方便；适用于大型薄壁容器的现场施工。

1.一种大型薄壁筒状容器焊接校型装置，其特征在于包括独立支撑格（1）和千斤顶（5），独立支撑格（1）为弧形，独立支撑格（1）包括支撑框架（2）和支撑贴合板（3），支撑框架（2）和支撑贴合板（3）的材质为钢材，支撑贴合板（3）设在支撑框架（2）侧部，支撑贴合板（3）贴合筒身（9）；独立支撑格（1）设有多个，多个独立支撑格（1）首尾拼接沿筒身（9）圆周均匀分布组成单层支撑组件，通过千斤顶（5）顶伸支撑单层支撑组件的头端和尾端，单层支撑组件贴合支撑筒身（9）。

2.根据权利要求1所述一种大型薄壁筒状容器焊接校型装置，其特征在于所述筒身（9）上设有多个支撑拖杆（4），支撑拖杆（4）上放置独立支撑格（1），每个独立支撑格（1）下部设有2个支撑拖杆（4）。

3.根据权利要求1所述一种大型薄壁筒状容器焊接校型装置，其特征在于所述支撑框架（2）四角设置斜向拉筋（6）。

4.根据权利要求1所述一种大型薄壁筒状容器焊接校型装置，其特征在于所述支撑贴合板（3）上设有缓冲衬垫（7），缓冲衬垫（7）的材质为橡胶，支撑贴合板（3）通过缓冲衬垫（7）与筒身（9）贴合。

5.根据权利要求1所述一种大型薄壁筒状容器焊接校型装置，其特征在于所述支撑框架（2）与支撑贴合板（3）沿中位线焊接，支撑贴合板（3）侧端为自由端；支撑框架（2）上开设螺纹孔，螺纹孔上螺纹连接调节螺栓（8），调节螺栓（8）伸出支撑框架（2），调节螺栓（8）端头与支撑贴合板（3）的自由端贴合，通过调节螺栓（8）伸出调节支撑贴合板（3）的自由端位置。

6.根据权利要求5所述一种大型薄壁筒状容器焊接校型装置，其特征在于所述支撑框架（2）上设有多个螺纹孔和调节螺栓（8），每个调节螺栓（8）为位置调节点，通过调节螺栓（8）调节各节点上支撑贴合板（3）的自由端位置。

7.根据权利要求1所述一种大型薄壁筒状容器焊接校型装置，其特征在于所述支撑贴合板（3）的厚度为15-20mm；筒身（9）直径大于10m，筒身（9）壁厚10-15mm。

8.根据权利要求1所述一种大型薄壁筒状容器焊接校型装置，其特征在于所述单层支撑组件设有多组，沿筒身（9）的高度方向逐层设置。