一种封头分隔板焊接用电加热器固定工装的制作方法

1.本实用新型涉及一种电加热器固定工装，尤其涉及一种用于封头分隔板焊接用电加热器固定工装，属于焊接技术领域。


背景技术：

2.压力容器中封头与分隔板间焊接往往需要加热，使焊接母材保持在某一较恒定的温度范围内才能施焊。如加热温度不均达不到要求的温度，焊接质量则难以保证。
3.常规的加热方式为火焰加热，即采用多个单体火炬在封头背侧分隔板位置排布进行加热，但由于火焰喷嘴喷出的火焰多为点状分布，对于封头来说受热并不均布，且对火炬的固定也较烦锁。
4.由于上述问题的存在，有必要对封头分隔板焊接时的状态进行分析研究，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种封头分隔板焊接用电加热器固定工装，包括：
6.卡箍1，安装在封头凸台8上；
7.固定架2，为弧形的管体或板体，设置在封头4外表面上方，对应分隔板位置，固定架2与封头4外表面之间具有间距，以放置电加热器，固定架2的一端固定在卡箍1上，另一端固定在封头端环5上；
8.加热器固定件3，设置在固定架2上，用于固定位于固定架2下方的电加热器。
9.在一个优选的实施方式中，所述固定架2具有两个，分别设置在卡箍1的两侧，
10.在一个优选的实施方式中，所述加热器固定件3为顶丝，在固定架2上设置有配套的螺孔，使得加热器固定件3能够相对固定架2上下移动，
11.加热器固定件3的一端抵接在电加热器上表面，通过旋拧加热器固定件3，使得电加热器下表面紧贴封头4外表面。
12.在一个优选的实施方式中，每个固定架2包括至少两个弯管21，两个弯管21相互平行，所述固定架2还包括挡板22，所述挡板22与两个弯管21固接；
13.所述加热器固定件3设置在挡板22上。
14.在一个优选的实施方式中，所述固定架2与封头4外表面之间的间距比电加热器厚度大20～60mm。
15.在一个优选的实施方式中，两个弯管21间的距离为电加热器宽度的0.4～0.6倍。
16.在一个优选的实施方式中，所述挡板22具有多个，多个挡板22彼此平行，相邻挡板22的间距为电加热器长度的0.6-0.7倍。
17.在一个优选的实施方式中，所述挡板22上设置有至少3个螺纹孔，分别位于两个弯管21的中间和两侧。
18.在一个优选的实施方式中，所述卡箍1的宽度不小于20mm。
19.所述封头分隔板焊接用电加热器固定工装进行焊接时，包括以下步骤：
20.将卡箍1安装在封头凸台8上，将固定架2的一端固定在卡箍1上，另一端固定在封头端环5上；
21.将电加热器在封头4外表面沿分隔板方位依次放置，每放置一片电加热器后，调节加热器固定件3将该电加热器顶紧在封头4表面；
22.开启电加热器进行加热，检测隔板温度，当隔板温度到达预设温度时，对分隔板进行焊接；
23.焊接完成后，调节加热器固定件3，将电加热器取下；
24.拆除卡箍1和固定架2。
25.本实用新型所具有的有益效果包括：
26.(1)电加热器的安装稳定；
27.(2)电加热器的安装、拆卸方便，工装能够重复多次使用；
28.(3)分隔板焊接区加热均匀性强。
附图说明
29.图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的封头分隔板焊接用电加热器固定工装整体结构示意图；
30.图2示出根据本发明一种优选实施方式的封头分隔板焊接用电加热器固定工装剖面结构示意图；
31.图3示出根据本发明一种优选实施方式的封头分隔板焊接用电加热器固定工装卡箍结构示意图。
32.附图标号说明：
33.1-卡箍；
34.2-固定架；
35.3-加热器固定件；
36.4-封头；
37.5-封头端环；
38.8-封头凸台；
39.11-弧板；
40.12-侧板；
41.21-弯管；
42.22-挡板。
具体实施方式
43.下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。
44.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各
种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
45.传统的封头加热方式为火焰加热，封头受热不均，在本实用新型中，提出采用电加热器进行加热，理论上能够增加受热稳定性，因电加热器受热面为其整个矩形面，多个电加热器可拼成面积更大的加热面，且受热也较均匀，电加热器外形为封装好的矩形，使用时将电加热器铺在封头外表面对应分隔板位置，使其与封头外表面紧紧贴在一起。
46.但封头外表面为球形，且表面一般不允许焊接，且几乎没有任何其它可以进行固定的结构，电加热器的固定十分困难。常见做法是利用角钢、钢管等型材在地面或其它封头外附近附着物对电加热器进行支撑固定，每块电加热器都需要利用好几根型材进行支撑，随意性较大，且安装和拆除都很烦锁，且拆除的型材重复利用率较低。
47.火焰加热器加热范围为以喷嘴喷出火焰为中心的圆状范围，其加热的工件温度呈以火焰中心为圆心的同心圆向外依次递减的梯状分布，故采用多个火焰加热器加热工件时，会使封头隔板沿封头截面上呈现波浪式温度分布；而电加热器在整个矩形接触面上均可加热，且加热温度均匀可控，多个加热器的加热功率均可通过电流进行控制，以达到热功率相同，进而使封头隔板在整条焊缝区受热温度一致。
48.根据本实用新型提供的一种封头分隔板焊接用电加热器固定工装，如图1、2所示，包括：
49.卡箍1，安装在封头凸台8上；
50.固定架2，为弧形的管体或板体，设置在封头4外表面上方，对应分隔板位置，固定架2与封头4外表面之间具有间距，以放置电加热器，固定架2的一端固定在卡箍1上，另一端固定在封头端环5上；
51.加热器固定件3，设置在固定架2上，用于固定位于固定架2下方的电加热器。
52.根据本实用新型一个优选的实施方式，所述固定架2具有两个，分别设置在卡箍1的两侧。
53.所述加热器固定件3为任意一种能够固定电加热器的结构，例如卡扣、夹子等，在一个优选的实施方式中，所述加热器固定件3为顶丝，在固定架2上设置有配套的螺孔，使得加热器固定件3能够相对固定架2上下移动，
54.加热器固定件3的一端抵接在电加热器上表面，通过旋拧加热器固定件3，使得电加热器下表面紧贴封头4外表面。采用顶丝固定电加热器，能够保证焊接过程中电加热器无晃动，其对焊接质量无影响，还通过挤压，保证了点加热器下表面与封头4外表面的贴合精密度，使得隔板受热更加均匀。
55.根据本实用新型一个优选的实施方式，每个固定架2包括至少两个弯管21，两个弯管21相互平行，所述固定架2还包括挡板22，所述挡板22与两个弯管21固接；
56.所述加热器固定件3设置在挡板22上。
57.上述方式降低了固定架2的整体重量，提升了固定架2的整体稳定性，并且，使得电加热器能够露出，便于将电加热器固定在指定位置，且为电加热器的拆卸提供了便利的操作空间。
58.在一个优选的实施方式中，所述弯管21与卡箍1侧面焊接固定，弯管21与封头端环5焊接固定。
59.在一个优选的实施方式中，所述固定架2与封头4外表面之间的间距比电加热器厚
度大20～60mm。既保证了电加热器能够顺利置入取出，又降低了加热器固定件3的扭矩，便于电加热器的夹持。
60.根据本实用新型一个优选的实施方式，两个弯管21间的距离为电加热器宽度的0.4～0.6倍，优选为0.5倍。
61.根据本实用新型一个优选的实施方式，所述挡板22具有多个，多个挡板22彼此平行，相邻挡板22的间距为电加热器长度的0.6-0.7倍，优选为电加热器长度的2/3。
62.电加热器一般为薄铁皮封装的矩形，其本身具有一定的刚性和柔性，发明人发现，挡板间距能够影响电加热器的形变量，进而影响加热的均匀性，经过大量实验，采用上述尺寸，在固定件3的顶紧下，电加热器可以产生合适的形变，使电加热器能够较好的与封头弧面贴合，以达到均匀加热的效果。
63.在一个优选的实施方式中，所述挡板22与弯管21相垂直，且设置于弯管21的下表面，使得受力后二者之间仍然具有较高的稳定度。
64.在一个优选的实施方式中，所述挡板22上设置有至少3个螺纹孔，分别位于两个弯管21的中间和两侧，使得加热器固定件3能够均匀的下压电加热器，从而提高电加热器对隔板加热的均匀性。
65.根据本实用新型，所述弯管21可用圆钢管或方管制做，弧形管圆弧内径比封头外表面直径大20～100mm即可。
66.所述挡板22可为钢板、角钢或方管；其宽度优选为20～60mm，优选地，其长度与电加热器宽度相同。
67.根据本实用新型一个优选的实施方式，所述卡箍1的宽度不小于20mm，以保证其与封头凸台8、以及与固定架2之间的连接紧密型，更优选地，所述卡箍1的宽度封头凸台高度相同。
68.在一个优选的实施方式中，所述卡箍1包括两个半环形弧板11和两个侧板12，弧板11和侧板12焊接或由钢板一体压制成型，如图3所示，所述弧板11的厚度优选为3～10mm，所述侧板12的宽度优选与弧板11的宽度相同。
69.根据本实用新型一个优选的实施方式，若封头顶没有凸台，则可省略卡箍，将弯管做成过封头顶且长度为包含整个封头范围即可。
70.采用所述封头分隔板焊接用电加热器固定工装进行封头分隔板焊接时，包括以下步骤：
71.s1、将卡箍1安装在封头凸台8上，将固定架2的一端固定在卡箍1上，另一端固定在封头端环5上。
72.优选地，通过焊接的方式将固定架2与卡箍1、封头端环5固定在一起。
73.s2、将电加热器在封头4外表面沿分隔板方位依次放置，每放置一片电加热器后，调节加热器固定件3将该电加热器顶紧在封头4表面；
74.根据本实用新型，放置多片电加热器即可将整个分隔板焊接区整体加热，且各位置加热温度均匀。
75.s3、开启电加热器进行加热，检测隔板温度，当隔板温度到达预设温度时，对分隔板进行焊接；
76.s4、焊接完成后，调节加热器固定件3，将电加热器取下；
77.优选地，通过旋拧加热器固定件3，使得加热器固定件3与电加热器上表面分离。
78.s6、拆除卡箍1和固定架2。
79.当固定架2通过焊接方式与卡箍1、封头端环5固定时，只需将焊缝磨开即可完成拆除，使得工装可重复使用多次，重复利用率较高。
80.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
81.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
82.以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。

技术特征：
1.一种封头分隔板焊接用电加热器固定工装，其特征在于，包括：卡箍(1)，安装在封头凸台(8)上；固定架(2)，为弧形的管体或板体，设置在封头(4)外表面上方，对应分隔板位置，固定架(2)与封头(4)外表面之间具有间距，以放置电加热器，固定架(2)的一端固定在卡箍(1)上，另一端固定在封头端环(5)上；加热器固定件(3)，设置在固定架(2)上，用于固定位于固定架(2)下方的电加热器；所述固定架(2)具有两个，分别设置在卡箍(1)的两侧；每个固定架(2)包括至少两个弯管(21)，两个弯管(21)相互平行，所述固定架(2)还包括挡板(22)，所述挡板(22)与两个弯管(21)固接。2.根据权利要求1所述的封头分隔板焊接用电加热器固定工装，其特征在于，所述加热器固定件(3)为顶丝，在固定架(2)上设置有配套的螺孔，使得加热器固定件(3)能够相对固定架(2)上下移动，加热器固定件(3)的一端抵接在电加热器上表面，通过旋拧加热器固定件(3)，使得电加热器下表面紧贴封头(4)外表面。3.根据权利要求2所述的封头分隔板焊接用电加热器固定工装，其特征在于，所述加热器固定件(3)设置在挡板(22)上。4.根据权利要求1所述的封头分隔板焊接用电加热器固定工装，其特征在于，所述固定架(2)与封头(4)外表面之间的间距比电加热器厚度大20～60mm。5.根据权利要求1所述的封头分隔板焊接用电加热器固定工装，其特征在于，两个弯管(21)间的距离为电加热器宽度的0.4～0.6倍。6.根据权利要求1所述的封头分隔板焊接用电加热器固定工装，其特征在于，所述挡板(22)具有多个，多个挡板(22)彼此平行，相邻挡板(22)的间距为电加热器长度的0.6-0.7倍。7.根据权利要求3所述的封头分隔板焊接用电加热器固定工装，其特征在于，所述挡板(22)上设置有至少3个螺纹孔，分别位于两个弯管(21)的中间和两侧。8.根据权利要求1所述的封头分隔板焊接用电加热器固定工装，其特征在于，所述卡箍(1)的宽度不小于20mm。

技术总结
本实用新型公开了一种封头分隔板焊接用电加热器固定工装，包括：卡箍，安装在封头凸台上；固定架，为弧形的管体或板体，设置在封头外表面上方，对应分隔板位置，固定架与封头外表面之间具有间距，以放置电加热器，固定架的一端固定在卡箍上，另一端固定在封头端环上；加热器固定件，设置在固定架上，用于固定位于固定架下方的电加热器。本实用新型公开的封头分隔板焊接用电加热器固定工装，电加热器的安装稳定，电加热器的安装、拆卸方便，分隔板焊接区加热均匀性强。加热均匀性强。加热均匀性强。


技术研发人员：王帅 于均刚 李宏仁 王永明 黄倩影 孙健 赵登东
受保护的技术使用者：哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/7/28