[发明专利]一种大型低温风洞拐角段出入口筒体坡口制备和焊接方法

权利要求书

1.一种大型低温风洞拐角段出入口筒体坡口制备和焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，对出入口筒体的椭圆面进行分区域画线：顺着低温风洞气流方向，将所述出入口筒体的椭圆面的最低点定为0°轴线、最高点定为180°轴线、短边定为90°轴线、长边定为270°轴线，并在所述出入口筒体的筒壁上进行标记；顺着0°轴线至270°轴线的方向，所述出入口筒体筒壁与椭圆环端面之间构成的角度从90°~45°~90°~45°~90°变化，将所述出入口筒体的椭圆面划分为二十六个区域，以0°轴线为所述二十六个区域的分界线的起始线，所述二十六个区域的分界线处的所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ依次为90°、79~81°、65~67°、58~60°、54~56°、50~52°、47~49°、47~49°、50~52°、54~56°、58~60°、65~67°、79~81°、90°、79~81°、65~67°、58~60°、54~56°、50~52°、47~49°、47~49°、50~52°、54~56°、58~60°、65~67°、79~81°，并将所述二十六个区域的分界线在所述出入口筒体的筒壁上进行标记；

步骤S2，对所述出入口筒体进行分区域坡口设计：对所述椭圆环端面不开坡口，将所述出入口筒体的椭圆面设计为K型坡口；在步骤S2中，所述出入口筒体的0°~90°~180°的轴线区域坡口形式和角度为：

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在90°至79~81°的区域之间变化时，所述出入口筒体的椭圆面的内弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的1/2，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ2为35~40°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的1/2；

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在79~81°至65~67°的区域之间变化时，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的3/5，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ2为32~37°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的2/5；

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在65~67°至58~60°的区域之间变化时，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的8/13，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ2为30~35°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的5/13；

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在58~60°至54~56°的区域之间变化时，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的3/5，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ2为25~30°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的2/5；

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在54~56°至50~52°的区域之间变化时，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的8/13，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ2为20~23°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的5/13；

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在50~52°至47~49°的区域之间变化时，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的3/5，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ2为17~20°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的2/5；

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在47~49°至47~49°的区域之间变化时，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的3/5，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ2为14~17°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的2/5；

在步骤S2中，所述出入口筒体的180°~270°~0°轴线区域坡口形式和角度为：

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在90°至79~81°的区域之间变化时，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的1/2，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ2为35~40°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的1/2；

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在79~81°至65~67°的区域之间变化时，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的7/13，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ2为32~37°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的6/13；

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在65~67°至58~60°的区域之间变化时，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的4/7，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ2为30~35°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的3/7；

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在58~60°至54~56°的区域之间变化时，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的4/7，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ2为25~30°且坡口厚度为所述椭圆面的椭圆面厚度的3/7；

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在54~56°至50~52°的区域之间变化时，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的3/5，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ2为20~23°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的2/5；

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在50~52°至47~49°的区域之间变化时，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的4/7，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ2为17~20°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的3/7；

当所述出入口筒体筒壁与所述椭圆环端面之间构成的角度θ在47~49°至47~49°的区域之间变化时，所述椭圆面的外弧侧坡口角度θ1为40~45°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的7/13，所述椭圆面的内弧侧坡口角度θ2为14~17°且坡口厚度为所述椭圆面厚度的6/13；

步骤S3，对所述出入口筒体进行坡口制备：在水平面上设置一个椭圆环板，所述椭圆环板所围设而成的椭圆面与所述出入口筒体的椭圆面尺寸相同，且所述椭圆环板的宽度为600~900mm；在所述椭圆环板上布置3~5个临时墩柱，并将所述出入口筒体放置在所述临时墩柱上，所述出入口筒体的椭圆面平行于所述椭圆环板所在的平面；根据所述出入口筒体设计的坡口形式，在所述出入口筒体的所述二十六个区域的外壁面和内壁面上分别画出切割线；将半自动切割小车放置于所述椭圆环板上，并架设等离子切割割炬，将所述等离子切割割炬的割炬角度调整到所述出入口筒体设计的坡口角度，调节所述等离子切割割炬的割炬高度并对准所述出入口筒体筒壁上的切割线进行切割坡口；

步骤S4，将所述出入口筒体与所述椭圆环进行焊接。