1.一种热场调控控制薄壁圆筒环缝焊接变形的方法,其特征在于:需提供一种热场调控控制薄壁圆筒环缝焊接变形的装置,所述装置包括:一支撑部,所述支撑部为圆环形,所述支撑部的外径与待焊接薄壁圆筒内筒的内径相匹配;所述支撑部内侧设置有若干条平行设置的环形凹槽,每一环形凹槽内容置有一电阻丝,所述支撑部外侧沿周向设置有一环形激光吸收槽,用于吸收薄壁圆筒环缝焊接时的激光束;两环形锁套,分别从所述支撑部的两端面插入所述支撑部内侧,与所述支撑部内表面配合并分别锁紧于所述支撑部的两端面,用于将所述电阻丝固定于所述支撑部的环形凹槽内;所述方法包括:在焊接前将一所述装置置于待焊接薄壁圆筒的筒体内壁,将所述装置内嵌的电阻丝通电后,所述支撑部和环形锁套吸收来自电阻丝传递的热量同时产生向外和向内的膨胀,膨胀后的所述装置使薄壁圆筒结构在圆周方向上产生环向应变,进而在焊接前使筒体结构内部形成一定大小的预环向拉应力作为焊接辅助应力,所述预环向拉应力与焊接中的动态应力进行耦合叠加,使焊接后薄壁圆筒的焊接残余压应力低于其临界失稳应力,消除失稳变形,从而控制薄壁圆筒环缝焊接变形。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:装置工作时装置使薄壁圆筒结构产生的预环向拉应力大小由外部通电装置进行动态定量控制。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述预环向拉应力的计算方法为:设所述装置的电阻丝的截面半径为r 0 ,电阻丝圆环中径为D 0 ,n表示电阻丝的数量,则每个电阻丝圆环周长L为:L=π×D 0电阻丝的截面积S为:S=πr 0 2设电阻丝的电阻率为ρ,则装置内置的电阻值R n 为:设流经电阻丝的直流电流大小为I,根据焦耳定律,电阻丝产生的热量Q为:式中,t为电阻丝通电时间;设装置吸收的热量为Q 1 ,由温度与热量的关系式:Q 1 =cm△T=cm(T-T 0 )=kQ式中,c为比热容,m为质量,T 0 为初始温度,T为装置加热后的温度,k为热量转化效率,则装置的温升变化量为:吸收热量Q 1 后装置的温度:因装置受热后外径向外膨胀,内径向内膨胀,设膨胀前装置的内径为d 1 、外径为d 2 ,膨胀后装置的内径为d 3 、外径为d 4 ,则膨胀前装置的中径为 膨胀后装置的中径为 以装置的中径作为基础进而求出装置受热后的中径环向膨胀量为:又热膨胀量为△L=α△T则装置支撑的环向膨胀量与装置电流的关系:式中,α为材料的线膨胀系数,单位mm/℃;因降低焊接残余应力起作用的为装置的外径,根据上式求得装置的外径环向膨胀量为:装置加热后中径环向膨胀的名义应变为:装置外径环向膨胀的名义应变为:装置的环向应变可用真实应变表示如下:式中,l 0 为装置初始的环向周长,l 1 为装置膨胀后的环向周长,Δl为装置环向膨胀量,ε为装置环向膨胀的名义应变;故装置中径的环向真实应变为:装置外径的环向真实应变为:因此装置受热膨胀后在中径处产生的环向真实应力表示为:装置外径处产生的环向真实应力,也即预环向拉应力表示为:式中,E为材料的弹性模量;受热膨胀后装置的外径由圆环中心向外的膨胀量为:装置外径沿径向方向膨胀的名义应变为:装置外径沿径向方向膨胀的真实应变为:则装置膨胀后在外径处产生的真实径向应力,也即预径向应力为: