CN111618513A - 一种iter第一壁边缘手指焊接夹具及其使用方法 - Google Patents

一种iter第一壁边缘手指焊接夹具及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种ITER第一壁边缘手指焊接夹具及其使用方法，包括：腹部底座，腹部底座的顶部设有连续相接的第一斜面、第二斜面，位于第一斜面下方的第二斜面低于第一斜面；腹部限位块，两腹部限位块分别与第一斜面、第二斜面外侧的腹部底座顶部面固定连接；头部底座，两个头部底座一端与腹部底座固定连接，头部限位块，两头部限位块分别固定于两个头部底座的顶面外侧；嵌合块，两嵌合块分别固定连接在两头部底座与腹部底座相对的面上，由于第二斜面低于第一斜面零点一七毫米，焊接后在手指上半边缘与焊缝结合力的共同作用下保持两弧面为同一弧面，使得手指冷却通道对接管的焊接变形量得到了有效控制，经检测产品焊接合格率达到91％。

Description

一种ITER第一壁边缘手指焊接夹具及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种ITER第一壁边缘手指焊接夹具及其使用方法，属于聚变部件加工技术领域。
背景技术
国际热核聚变实验堆(ITER)，第一壁部件作为聚变堆堆内部件，将直接承受来自高温等离子体的高热负荷和高能中子损伤，并保护聚变堆其它主要部件能安全可靠的运行；这就要求第一壁部件需要具有非常高的可靠性和安全性；第一壁作为聚变堆中的核心部件，其本身的结构非常复杂，由数量很多的各种不同功能的零部件通过精密地装配和焊接组装而成；在具体的加工中涉及到大量的焊接过程，由于每一步焊接变形的存在，都将会对整个聚变堆存在安全隐患；
第一壁是由边缘手指、标准手指冷却通道对接管焊接合格后，再和中心梁装配焊接完成，所以手指的焊接相当的重要；目前两个手指的进行焊接时，因为要求焊接后两个手指的内凹面所达到同一平面方能算合格，目前焊接夹具(中国专利申请号为2019109143840ITER第一壁手指冷却通道对接管的焊接夹具)对两个手指进行定位焊接的合格率为42.5％，由于制作核聚变部件的材料要求高，并且加工至手指焊接前已经经历了多道的工序，焊接合格率为42.5％，导致两个手指原材料被浪费，增加了生产成本，同时降低了生产效率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种ITER第一壁边缘手指焊接夹具。
本发明还提供了一种ITER第一壁边缘手指焊接夹具的使用方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种ITER第一壁边缘手指焊接夹具，包括：腹部底座，腹部底座的顶部设有连续相接的第一斜面、第二斜面，位于第一斜面下方的第二斜面低于第一斜面；
腹部限位块，两腹部限位块分别与第一斜面、第二斜面外侧的腹部底座顶部面固定连接；两腹部限位块与第一斜面、第二斜面形成一个对两手指腹部侧面进行定位安装的凹槽；
头部底座，两个头部底座一端与腹部底座固定连接，
头部限位块，两头部限位块分别固定于两个头部底座的顶面外侧，在两头部限位块与两个腹部底座顶面之间形成一个对两手指头部进行定位安装的凹槽；
嵌合块，两嵌合块分别固定连接在两头部底座与腹部底座相对的面上。
所述两个头部底座与腹部底座顶部的一端与腹部底座固定连接后底部之间存在间隔。
所述第二斜面低于第一斜面零点一七毫米。
所述头部底座与腹部底座固定连接为一体。
所述头部限位块与头部底座固定连接为一体。
所述腹部限位块与腹部底座顶部面固定连接为一体。
所述腹部底座、头部底座的底面为共面的平面。
所述嵌合块与腹部底座固定连接为一体。
所述腹部底座、头部底座的两侧面上分别设有螺纹孔B、螺纹孔A；还包括支撑脚、螺栓，支撑脚经螺栓与螺纹孔B、螺纹孔A旋合固定在腹部底座、头部底座的两侧面上，对手指进一步形成限位。
上述的一种ITER第一壁边缘手指焊接夹具的使用方法，步骤包括如下：
步骤一：将第一个手指的腹部内凹面与第一斜面接触，第一个手指的头部与头部底座一侧顶面配合并被头部限位块限位，使用定位栓B对第一个手指进行加强固定；
步骤二：将第二个手指的腹部内凹面与第二斜面接触，第二个手指的头部与头部底座另一侧顶面配合并被头部限位块限位，由于第二斜面低于第一斜面，使得两手指的内凹面在装配时位于不同平面上构成反变形，使用定位栓A对第二个手指进行加强固定；
步骤三：对两手指冷却通道对接管进行焊接。
本发明的有益效果在于：由于第二斜面低于第一斜面零点一七毫米，焊接后在手指上半边缘与焊缝结合力的共同作用下保持两弧面为同一弧面，使得手指冷却通道对接管的焊接变形量得到了有效控制，经检测产品焊接合格率达到91％，向比使用目前焊接夹具提高了焊接合格率，避免了两个手指原材料被浪费，降低了生产成本，同时提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图1；
图2是本发明的结构示意图2；
图3是本发明以图1为基础的左视图；
图4图3中A处的局部放大示意图；
图5是本发明的使用状态下仰视视角结构示意图；
图6是本发明的使用状态下俯视视角结构示意图。
图中：1-腹部底座；11-第一斜面；12-第二斜面；13-腹部限位块；2-头部底座；21-头部限位块；22-嵌合块；31-螺纹孔A；32-螺纹孔B；4-手指；5-定位栓A；6-定位栓B；7-支撑脚。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
参见图1至图4所示。
本发明的一种ITER第一壁边缘手指焊接夹具，包括：腹部底座1，腹部底座1的顶部设有连续相接的第一斜面11、第二斜面12，位于第一斜面11下方的第二斜面12低于第一斜面11；
腹部限位块13，两腹部限位块13分别与第一斜面11、第二斜面12外侧的腹部底座1顶部面固定连接；两腹部限位块13与第一斜面11、第二斜面12形成一个对两手指4腹部侧面进行定位安装的凹槽；
头部底座2，两个头部底座2一端与腹部底座1下端垂直固定连接，
头部限位块21，两头部限位块21分别固定于两个头部底座2的顶面外侧，在两头部限位块21与两个腹部底座1顶面之间形成一个对两手指4头部进行定位安装的凹槽；
嵌合块22，两嵌合块22分别固定连接在两头部底座2与腹部底座1相对的面上。
所述两个头部底座2与腹部底座1顶部的一端与腹部底座1固定连接后底部之间存在间隔。
所述第二斜面12低于第一斜面11零点一七毫米。
所述头部底座2与腹部底座1固定连接为一体。
所述头部限位块21与头部底座2固定连接为一体。
所述腹部限位块13与腹部底座1顶部面固定连接为一体。
所述腹部底座1、头部底座2的底面为共面的平面。
所述嵌合块22与腹部底座1固定连接为一体。
所述腹部底座1、头部底座2的两侧面上分别设有螺纹孔B32、螺纹孔A31，以图1为基准的前后两侧面；还包括支撑脚、螺栓，支撑脚7经螺栓与螺纹孔B32、螺纹孔A31旋合固定在腹部底座1、头部底座2的两侧面上，对手指进一步形成限位。
上述的一种ITER第一壁边缘手指焊接夹具的使用方法，步骤包括如下：
步骤一：将第一个手指4的腹部内凹面与第一斜面11接触，以图1为参照，第一个手指4的头部与头部底座2上的右后一侧顶面配合并被其中一个头部限位块21限位，使用定位栓B6对第一个手指4进行加强固定，第一个手指4的头部下方的凹口与其中一个嵌合块22配合，避免手指4发生旋转；
步骤二：将第二个手指4的腹部内凹面与第二斜面12接触，以图1为参照，第二个手指4的头部与头部底座2上的右前另一侧顶面配合并被其中另一个头部限位块21限位，由于第二斜面12低于第一斜面11，使得两手指4的内凹面在装配时位于不同平面上构成反变形，使用定位栓A5对第二个手指4进行加强固定，第二个手指4的头部下方的凹口与另一个嵌合块22配合，避免手指4发生旋转；
步骤三：对两手指4冷却通道对接管进行焊接，由于第二斜面12低于第一斜面11零点一七毫米，焊接后在手指4上半边缘与焊缝结合力的共同作用下保持两弧面为同一弧面，使得手指4冷却通道对接管的焊接变形量得到了有效控制，经检测产品焊接合格率达到91％，向比使用目前焊接夹具提高了焊接合格率，避免了两个手指原材料被浪费，降低了生产成本，同时提高了生产效率。

Claims (10)

1.一种ITER第一壁边缘手指焊接夹具，其特征在于，包括：腹部底座(1)，腹部底座(1)的顶部设有连续相接的第一斜面(11)、第二斜面(12)，位于第一斜面(11)下方的第二斜面(12)低于第一斜面(11)；
腹部限位块(13)，两腹部限位块(13)分别与第一斜面(11)、第二斜面(12)外侧的腹部底座(1)顶部面固定连接；两腹部限位块(13)与第一斜面(11)、第二斜面(12)形成一个对两手指(4)腹部侧面进行定位安装的凹槽；
头部底座(2)，两个头部底座(2)一端与腹部底座(1)固定连接，
头部限位块(21)，两头部限位块(21)分别固定于两个头部底座(2)的顶面外侧，在两头部限位块(21)与两个腹部底座(1)顶面之间形成一个对两手指(4)头部进行定位安装的凹槽；
嵌合块(22)，两嵌合块(22)分别固定连接在两头部底座(2)与腹部底座(1)相对的面上。
2.如权利要求1所述的ITER第一壁边缘手指焊接夹具，其特征在于：所述两个头部底座(2)与腹部底座(1)顶部的一端与腹部底座(1)固定连接后底部之间存在间隔。
3.如权利要求1所述的ITER第一壁边缘手指焊接夹具，其特征在于：所述第二斜面(12)低于第一斜面(11)零点一七毫米。
4.如权利要求1所述的ITER第一壁边缘手指焊接夹具，其特征在于：所述头部底座(2)与腹部底座(1)固定连接为一体。
5.如权利要求1所述的ITER第一壁边缘手指焊接夹具，其特征在于：所述头部限位块(21)与头部底座(2)固定连接为一体。
6.如权利要求1所述的ITER第一壁边缘手指焊接夹具，其特征在于：所述腹部限位块(13)与腹部底座(1)顶部面固定连接为一体。
7.如权利要求1所述的ITER第一壁边缘手指焊接夹具，其特征在于：所述腹部底座(1)、头部底座(2)的底面为共面的平面。
8.如权利要求1所述的ITER第一壁边缘手指焊接夹具，其特征在于：所述嵌合块(22)与腹部底座(1)固定连接为一体。
9.如权利要求1所述的ITER第一壁边缘手指焊接夹具，其特征在于：所述腹部底座(1)、头部底座(2)的两侧面上分别设有螺纹孔B(32)、螺纹孔A(31)；还包括支撑脚、螺栓，支撑脚(7)经螺栓与螺纹孔B(32)、螺纹孔A(31)旋合固定在腹部底座(1)、头部底座(2)的两侧面上，对手指进一步形成限位。
10.如权利要求1至9任一所述的一种ITER第一壁边缘手指焊接夹具的使用方法，步骤包括如下：
步骤一：将第一个手指(4)的腹部内凹面与第一斜面(11)接触，第一个手指(4)的头部与头部底座(2)一侧顶面配合并被头部限位块(21)限位；
步骤二：将第二个手指(4)的腹部内凹面与第二斜面(12)接触，第二个手指(4)的头部与头部底座(2)另一侧顶面配合并被头部限位块(21)限位，由于第二斜面(12)低于第一斜面(11)，使得两手指(4)的内凹面在装配时位于不同平面上构成反变形；
步骤三：对两手指(4)冷却通道对接管进行焊接，由于第二斜面(12)低于第一斜面(11)零点一七毫米，焊接后在手指(4)上半边缘与焊缝结合力的共同作用下保持两弧面为同一弧面。
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