管道管台焊接用防变形工装的制作方法

本实用新型涉及管道焊接技术领域。

背景技术：

管台焊接时焊件受到不均匀加热并使焊缝区熔化，与焊接熔池毗邻的高温区材料的热膨胀则受到周围冷态材料的制约，产生不均匀的压缩塑性变形。在冷却的过程中，已经发生压缩塑性变形的这部分材料同样受到周围金属的制约而不能自由收缩，在一定程度上受到拉伸而卸载。熔池凝固时，焊缝金属冷却收缩也因受到制约而产生收缩拉应力和变形。

管台为插入式的对接焊接，管台焊接时有指向管内部的收缩应力，存在向管道内部变形的趋势，从而造成管段出现整体弯曲变形，影响管道质量和使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题是提供一种防止管道焊接变形的管道管台焊接用防变形工装。

本实用新型采用的技术方案是管道管台焊接用防变形工装，包括工装支座，工装支座上安装有至少三个夹紧框架和至少两个支撑架，每个夹紧框架包括底板、顶板和两个侧板，底板、顶板和两个侧板上各设有一个螺纹孔，螺纹孔内旋拧入螺杆，螺杆外端各安装有手轮，螺杆内端各安装有弧板，内端为朝向待焊接管道的一端，每个支撑架包括一个底板，底板上设有一个螺纹孔，螺纹孔内旋拧入螺杆，螺杆下端安装有手轮，还包括千斤顶和千斤顶两端的垫块，垫块与管道内壁相接触的一侧为弧形与管道内壁相适配，千斤顶位于管道焊接部位。

螺杆内端连接有顶块，顶块的端面呈弧形，弧板安装在顶块的弧形端面上，弧板的弧长大于顶块端面的弧长。

工装支座包括由型钢制成的支腿。

底板由h型钢制成，顶板和两个侧板均采用槽钢制成。

底板、顶板和两个侧板上的螺纹孔为高强度螺母的内螺纹，高强度螺母安装在板体上。

夹紧框架和支撑架通过螺栓紧固于工装支座，工装支座上开设有至少5组螺栓孔，每组螺栓孔与夹紧框架和支撑架都相适配。

本实用新型的有益效果是，从管道-管台焊接的刚性固定、反变形等方面采取合理的措施，防止变形的产生。利用外力使构件产生于焊接变形方向相反的塑性变形，使两者相互抵消，即采用变形控制工装及支撑对工件进行机械固定。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为夹紧框架的结构示意图。

图3为支撑架的结构示意图。

图中标记为：7-底板，8-侧板，9-顶板，11-手轮，12-螺杆，13-螺母，14-顶块，15-弧板，2-千斤顶2，3-垫块，6-支腿，10-夹紧框架，20-支撑架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的管道管台焊接用防变形工装，包括工装支座，工装支座上安装有三个夹紧框架10和两个支撑架20，每个夹紧框架10包括，夹紧框架10包括底板7、顶板9和两个侧板8，底板7、顶板9和两个侧板8上各设有一个螺纹孔，螺纹孔内旋拧入螺杆12，螺杆12外端各安装有手轮11，螺杆12内端各安装有弧板15，内端为朝向待焊接管道的一端。每个支撑架20包括一个底板7，底板7上设有一个螺纹孔，螺纹孔内旋拧入螺杆12，螺杆12下端安装有手轮11。工装还包括千斤顶2和千斤顶2两端的垫块3，垫块3与管道内壁相接触的侧为弧形与管道相适配。

焊接管道时，将待焊接管道至于三个夹紧框架10内，旋转各夹紧框架10的底板7、顶板9和两个侧板8上的手轮11，调整弧板15，使每个夹紧框架10的四个弧板15紧贴管道外壁，压紧待焊接管道，其中顶板9、两个侧板8上的弧板15主要对管道起到定位夹紧作用，底板7上的弧板15同时还对管道起到支撑作用。底板7由h型钢制成，顶板9和两个侧板8均采用槽钢制成。

两个支撑架20位于管道下方正对管台焊接位置，同时对管道进一步起到支撑作用，调整其底板7上安装的手轮11，使弧板15承托住管道。其中各个螺杆12内端连接有顶块14，顶块14朝向管道的端面呈弧形，弧板15安装在顶块14的弧形端面上，弧板15的弧长大于顶块14端面的弧长，这个结构可以使弧板15得到较稳固的支撑力，较大的弧长还可以对管道起到更好的定位夹紧和支撑效果。

在管道需要焊接的部位，放置千斤顶2于管道内部，千斤顶2两端的垫块3顶在管道内壁上，垫块3呈弧形，与管道内壁相适配。利用千斤顶2对管道施加的向外的力，使管道产生与焊接变形方向相反的塑性变形，使两者相互抵消，即采用变形控制工装及支撑对管道进行机械固定，进而防止变形的产生。

夹紧框架10和支撑架20可以相对工装支座灵活调整其间距，在工装支座上开设若干组螺栓孔，每组螺栓孔与夹紧框架和支撑架均可以适配，根据焊接需要，调整各组夹紧框架10和支撑架20的位置，然后通过螺栓将其紧固于工装支座。