[发明专利]一种大型低温风洞拐角段制作方法

说明书

本申请提供一种大型低温风洞拐角段制作方法，其包括：步骤一，组装内层连接圈和导流片；步骤二，焊接上连接板、下连接板以及导流片连接板；步骤三，对内层连接圈的连接吊架进行拼焊；步骤四，组装椭圆环结构与内层连接圈；步骤五，拼焊椭圆环吊架；步骤六，将椭圆环结构分别与出口筒体、入口筒体进行预拼装；步骤七，进行拐角段安装。该方法可用于制作大型低温风洞拐角段的各个部件，具有方法简单、制作效率高、制作精度高、通用性强、质量好等特点，解决了大型低温风洞拐角段制作难度大、精度较低的问题。

技术领域

本申请涉及风洞领域，尤其涉及一种大型低温风洞拐角段制作方法。

背景技术

自风洞问世以来，应用风洞技术进行空气动力研究和飞行器研制获得了重大进展，其作用也日趋显著。但随着试验对象(如飞行器)日益大型化，常规风洞试验面临一些严峻挑战，其中最重要的就是常规风洞无法在全尺寸雷诺数内进行试验，而高雷诺数风洞试验是实现飞行器气动力精细设计和飞行性能准确预测的前提和保证，低温风洞就是为解决这一问题诞生并发展起来的。拐角段是大型低温风洞的重要部段之一，能实现气流90°转向。与常规碳钢风洞拐角段结构不同，大型低温风洞拐角段导流片通过上连接板、下连接板安装在内层连接圈内，内层连接圈通过吊架安装在椭圆环壳体内，上连接板、下连接板与导流片通过螺栓连接，上连接板、下连接板、内层连接圈、吊架、椭圆环壳体之间通过焊接连接。

由于结构复杂，大型低温风洞拐角段制作难度远大于常规碳钢风洞，如何保证拼装精度是制作的难点之一。大型低温风洞采用奥氏体不锈钢制作，奥氏体不锈钢由于导热系数小、线膨胀系数大，导致焊接变形大，如何控制拐角段焊接变形避免降低导流片的安装角度和间距是制作的难点之二。小型碳钢风洞拐角段可以拼装焊接完成后整体吊装上位(如国内专利201610786440.3)，而大型低温风洞拐角段均在200吨以上，整体吊装上位对起重设备要求高，同时拐角段椭圆环和出口筒体、入口筒体整体拼装焊接无法有效控制焊接变形会使拐角段转向角度偏离90°，且拐角段椭圆环和出口筒体、入口筒体整体拼装过程中多次翻转出现的吊装变形会降低拐角段的整体尺寸精度，这些是大型低温风洞拐角段制作难点之三。

因此，需要研制出一种新的大型低温风洞拐角段制作方法，解决上述存在的问题。

发明内容

本申请的目的之一在于提供一种大型低温风洞拐角段制作方法，旨在改善现有的大型低温风洞拐角段的拼装精度较低的问题。

本申请的技术方案是：

一种大型低温风洞拐角段制作方法，包括以下步骤：

步骤一，组装内层连接圈和导流片：将环形状的仿形工装与导流片拼装装置在平台上进行组装，调整所述仿形工装与所述导流片拼装装置的相对位置以达到制作要求；在所述仿形工装的上拼装多个依次首尾相连的竖向连接块，并形成环形状的内层连接圈；将连接好的导流片、上连接板、下连接板以及导流片连接板依次安装在所述内层连接圈中；

步骤二，焊接所述上连接板、所述下连接板以及所述导流片连接板：在所述内层连接圈的外侧壁上点焊多个依次平行间隔且竖直设置的防变形钢条；所述防变形钢条为长方体结构，且沿长度方向的两端分别与所述仿形工装的第一边形板、第二边形板进行点焊固定，所述防变形钢条沿宽度方向的端面与所述内层连接圈的外侧壁点焊固定，并在靠近每个所述导流片的两端的两侧处均设置有所述防变形钢条；将所有所述上连接板、所述下连接板以及所述导流片连接板进行打底焊，然后完成所有所述上连接板、所述下连接板的填充盖面焊，最后完成所有所述导流片连接板的填充盖面焊；

步骤三，对所述内层连接圈的连接吊架进行拼焊：在相邻接的两个所述竖向连接块的相连接处的顶端面、底端面上分别点焊防变形固定块，且所述防变形固定块沿厚度方向的端面与所述内层连接圈沿厚度方面的端面相齐平，并在所述防变形固定块点焊完成后拆除所述仿形工装、所述防变形钢条；在所述内层连接圈的外周壁上平行间隔地拼装上下两层所述连接吊架，且两层所述连接吊架沿所述内层连接圈的高度方向设置；所述连接吊架采用对称K型坡口，且施焊时对称焊接正坡口、反坡口；