一種管件反變形焊接夾具及利用該夾具阻止管件變形的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及管件熱加工技術領域，特別是涉及一種管件反變形焊接夾具及利用該夾具阻止管件變形的方法。
【背景技術】
[0002]管道組件(簡稱“管件”)包括主管件和多個分支管件，其制作過程中，往往涉及到不同位點的大量等離子切割、焊接等熱加工，由此造成的管件受熱受力而發生變形幾乎是一種不可避免的缺陷，甚至會產生“船狀翹曲”的變形，而對變形管件的調校往往需要花費大量的人力物力，效果卻不盡人意。其原因是，經局部高溫火烤調校后的工件，由于金相組織已經發生變化，導致管件容易出現脆斷、裂紋、烤痕等次生不良。
[0003]目前，對管件焊接時出現的管道變形并沒有行之有效的預防措施，不能進行事前有效預防，只能事后對已發生焊接變形的管道進行人工或機械校正。但是，對已發生焊接變形的管道進行人工或機械校正需要投入大量的人力、物力和時間，而且管道愈大愈難進行校正，最終所生產的管件尺寸誤差大，嚴重影響了管件的加工質量和后續的裝配使用。
[0004]因此，如何有效控制變形、降低管件成品的誤差，為其在后續裝配、使用過程中提供質量保證，避免高溫加工變形校正過程中對管件(特別是亮光不銹鋼管件)材質和表面損傷，是亟需考慮的問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的之一在于針對現有技術中的不足之處而提供一種操作簡易、夾持方便、具有反變形功能的管件反變形焊接夾具，該夾具能夠有效阻止焊接等熱加工過程中管件往某個方向變形，減少變形校正工序，并且降低了管件成品誤差，提高管件的加工質量。
[0006]本發明的目的之二在于針對現有技術中的不足之處而提供一種防止管件變形的方法，該方法操作簡易，能夠有效阻止焊接等熱加工過程中管件往某個方向變形，減少變形校正工序，并且降低了管件成品誤差，提高管件的加工質量。
[0007]為達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現。
[0008]提供一種管件反變形焊接夾具，包括支座、設置于所述支座一端的用于夾持固定管件的固定裝置和設置于所述支座另一端的用于調節管件被夾持部位的調節裝置；
所述支座上設置有若干反變形限位塊，所述反變形限位塊包括底板、設置于所述底板上方的支撐板和弧形板，所述支撐板的上端與弧形板焊接，所述支撐板的下端與所述底板焊接，所述弧形板的弧度與待加工管件的管徑弧度相一致；
所述底板的一端向下折彎并延伸設置有用于阻止管件朝某個方向變形移動的折彎部，所述折彎部與所述支座卡接。
[0009]優選的，所述固定裝置包括:
兩個立柱，其分別焊接于所述支座兩側； 上定位組件和下定位組件，其上下對稱設置于兩個立柱之間，所述上定位組件和所述下定位組件均包括定位底板、設置于所述定位底板的定位支撐板和定位弧形板，所述定位支撐板的一端與所述定位弧形板焊接固定，所述定位支撐板的另一端與所述定位底板焊接固定；所述上定位組件的定位弧形板和所述下定位組件的定位弧形板之間拼接形成用于夾持管件的管件插孔；
固定壓桿，其設置于上定位組件的上方且與上定位組件的定位底板抵接，所述固定壓桿的一端與其中一個立柱樞接；
第一鎖緊插銷，其設置于所述固定壓桿的上方且與另一個立柱樞接，以將所述固定壓桿另一端鎖緊固定。
[0010]更優選的，所述固定裝置的兩個立柱的上端均開設有第一插孔，所述固定壓桿的一端設置有第一轉軸，所述第一轉軸設置于其中一個立柱的第一插孔，所述第一鎖緊插銷設置于另一個立柱的第一插孔。
[0011]更優選的，所述固定裝置的兩個立柱均開設有第一卡槽，所述固定壓桿設置于所述第—^槽內。
[0012]優選的，所述調節裝置包括所述兩個立柱、所述上定位組件和所述下定位組件以及調節螺桿，所述調節螺桿的底端與所述上定位組件的定位底板固定連接。
[0013]更優選的，所述調節裝置還包括第一螺桿連桿、第二螺桿連桿、中心螺母和第二鎖緊插銷，所述第一螺桿連桿和所述第二螺桿連桿通過中心螺母連接，所述調節螺桿穿設于所述中心螺母，所述第一螺桿連桿的一端與其中一個立柱樞接，所述第二鎖緊插銷與另一個立柱樞接且設置于所述第二螺桿連桿的上方以將所述所述第二螺桿連桿鎖緊固定。
[0014]更優選的，所述調節裝置的兩個立柱的上端均開設有第二插孔，所述第一螺桿連桿的一端設置有第二轉軸，所述第二轉軸設置于其中一個立柱的第二插孔，所述第二鎖緊插銷設置于另一個立柱的第二插孔。
[0015]更優選的，所述調節裝置的兩個立柱均開設有第二卡槽，所述第一螺桿連桿和所述第二螺桿連桿分別設置于對應的所述第二卡槽內。
[0016]優選的，所述支座的底部設置有移動底座，所述移動底座包括固定座和與所述固定座連接的四個支撐腳，所述四個支撐腳的底端均設置有萬向輪。
[0017]本發明還提供利用上述一種管件反變形焊接夾具阻止管件變形的方法，包括以下步驟:
1)管件的定位及角度調整:
將主管件或者分支管件的待加工部位的兩端分別固定于支座兩端的固定裝置和調節裝置，并通過調節裝置對管件的角度和位置進行調整；
2)布置反變形限位塊的位置:
預先根據管件需要進行等離子切割、焊接等熱加工的位點判斷熱加工時管件會朝支座的哪個方向發生變形移動，確定好管件變形方向后，使反變形限位塊的折彎部位于所述管件變形方向的相反方向的一側支座上，并將該折彎部卡接固定在支座上；
3)鎖緊固定:
分別鎖緊固定裝置和調節裝置，將管件固定好；
4)熱加工: 向管件內通入冷卻液，然后進行等離子切割、開孔、點焊等熱加工；
5)反變形調校:
熱加工過程中，預見管件的加工部位朝某個方向發生變形移動時，通過調節裝置調節管件的角度和位置，并向該變形方向的反方向施加預緊力，使該加工部位發生反變形，從而對該加工部位的變形進行校正，一邊熱加工一邊校正；
6)冷卻:
主管件和各個分支管件均完成熱加工及反變形校正后，經檢驗無誤后即可對分支管件全焊，焊接時重復步驟5)進行反變形校正，最后待管件冷卻后即為成品。
[0018]本發明的有益效果:
本發明的一種管件反變形焊接夾具及利用該夾具阻止管件變形的方法，其中焊接夾具包括支座、設置于支座一端的用于夾持固定管件的固定裝置和設置于支座另一端的用于調節管件被夾持部位的調節裝置；支座上設置有若干反變形限位塊，反變形限位塊包括底板、設置于底板上方的支撐板和弧形板，支撐板的上端與弧形板焊接，支撐板的下端與底板焊接，弧形板的弧度與待加工管件的管徑弧度相一致；底板的一端向下折彎并延伸設置有用于阻止管件朝某個方向變形移動的折彎部，折彎部與支座卡接。使用時，預先根據管件需要進行熱加工的位點判斷熱加工時管件會朝支座的哪個方向發生變形移動，確定好管件變形方向后，使反變形限位塊的折彎部位于該管件變形方向的相反方向的一側支座上，并將該折彎部卡接固定在支座上，這樣在熱加工時，折彎部通過與支座的卡接，對該管件變形方向的反方向施加阻止其變形移動的預緊力，從而有效阻止了管件的變形移動；另一方面，在熱加工的過程中可進行反變形調校:當預見管件的加工部位朝某個方向發生變形移動時，通過調節裝置調節管件的角度和位置，并向該變形方向的反方向施加預緊力，使該加工部位發生反變形，從而對該加工部位的變形進行反變形校正。與現有技術相比，本發明具有以下優點:
(1)本發明能夠有效阻止熱加工時管件往某個方向發生變形移動，還具有反變形功能，通過向該變形方向的反方向施加預緊力，使變形部位發生反變形，加工過程中即可進行對管件進行反變形調校，與現有技術的不使用夾具直接“裸焊”的工藝相比，大大節省了熱加工后再進行調校變形等復雜工序的人力和物力；