[發明專利]大中型混流式水輪機轉輪混合氣體保護焊接工藝

無效

• 申請號: 200710049209.7
• 申請日: 2007-05-31
• 公開（公告）號: CN101053921A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 黃興富
• 申請（專利權）人: 四川東風電機廠有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/235;B23K35/38;B23K31/02;B23K101/00
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所屬領域

本發明涉及一種混合氣體保護焊接工藝，特別是大中型混流式水輪機轉輪混合氣體保護焊接工藝。

背景技術

大中型混流式水輪機其轉輪都具有直徑大、重量重、葉片厚度大、焊縫深、寬度大，并且構成轉輪的上冠、下環、葉片材質可焊性較差，對焊接工藝要求高等特點。如采用手工電弧焊，鉻232不銹鋼焊條焊接，預計需約5000Kg焊條。按傳統工藝，手工電弧焊，鉻232焊條焊接，預熱后施焊，焊接過程中保溫，焊接周期長，焊材及能源消耗巨大。并且鉻232焊條焊接時稍有不慎，焊縫打底層會產生裂紋，影響焊縫質量，造成超聲波探傷不合格而返修，增加生產周期及焊材，能源的重復消耗。而在電站轉輪用戶交貨期均緊急情況下，現有工藝根本無法滿足交貨期要求，必須探索新的焊接工藝方法來滿足交貨期及節能降耗，降本增效要求。

發明內容

本發明的目的即在于克服現有技術的缺點，提供一種焊接效率高，且焊接變形小，焊縫質量好而且成形美觀的大中型混流式水輪機轉輪混合氣體保護焊接工藝，該工藝焊材消耗約為手工電弧焊的2/3。由于效率高，可大大縮短焊接周期，降低能耗，降低焊工勞動強度。

本發明的目的通過以下技術方案來實現，大中型混流式水輪機轉輪混合氣體保護焊接工藝，其特征在于，采用80％Ar+20％CO₂混合氣體保護焊，國產YC-YBG217?Φ1.6不銹鋼藥芯焊絲，它包括以下步驟：

(1)預熱：轉輪裝配完畢、檢驗合格、點固定位焊接牢固后，吊入退火爐按升溫度速度80℃-100℃/h，保溫溫度250℃，保溫時間120分鐘的轉輪整體預熱，緩慢升溫并保溫，讓轉輪各處溫度一致；

(2)加熱保溫：預熱完畢，出爐后轉輪上冠向下吊放在擺放平整，圓周均布的6件工藝支撐上，下面靠焦碳爐加熱保溫，下環外圓圓周均布安裝8片，每片10KW的紅外陶瓷加熱片加熱保溫，保證施焊全過程轉輪各部位均處于預熱保溫狀態；

(3)焊絲打底：采用奧氏體的YC-YB102(Q)?Φ1.6不銹鋼藥芯焊絲打底，利用奧氏體不銹鋼良好的塑性和延伸率，避免焊縫打底層出現微裂紋；

(4)施焊：打底后采用YC-YBG217?Φ1.6同材質不銹鋼焊絲焊接三層反面清根，打磨圓滑、光潔、施焊三層，正反兩面交替施焊，將葉片坡口焊滿后取下陶瓷加熱片立即進退火爐退火、打磨、超聲波探傷合格后重新入爐整體預熱，加焦碳爐和陶瓷加熱片加熱保溫，采用YC-YBG217?Φ1.6藥芯焊絲按要求焊出角焊縫及滿足打磨要求的焊縫，進退火爐二次退火，打磨，劃檢校，超聲波探傷，打磨，拋光。

通過上面的敘述可以看出，本發明具有以下優點：采用混合氣體保護焊，國產焊絲焊接大、中型混流式水輪機轉輪的焊接工藝和原手工電弧焊，鉻232不銹鋼焊條焊接工藝相比，提高工效2倍以上，至少節省了焊接時間20天以上，大大縮短了生產周期，提高了生產速度，滿足了用戶交貨期要求。節約了大量的不銹鋼焊材，由于縮短了焊接周期，按每臺轉輪平均節省焊接時間20天計算，就可節省大量的能源，真正達到了節約能源，提高工效，降本增效，確保質量的目的。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明做進一步的描述：大中型混流式水輪機轉輪混合氣體保護焊接工藝，其特征在于，采用80％Ar+20％CO₂混合氣體保護焊，國產YC-YBG217?Φ1.6不銹鋼藥芯焊絲，它包括以下步驟：

(1)預熱：轉輪裝配完畢、檢驗合格、點固定位焊接牢固后，吊入退火爐按升溫度速度80℃-100℃/h，保溫溫度250℃，保溫時間120分鐘的轉輪整體預熱，緩慢升溫并保溫，讓轉輪各處溫度一致；

(2)加熱保溫：預熱完畢，出爐后轉輪上冠向下吊放在擺放平整，圓周均布的6件工藝支撐上，下面靠焦碳爐加熱保溫，下環外圓圓周均布安裝8片，每片10KW的紅外陶瓷加熱片加熱保溫，保證施焊全過程轉輪各部位均處于預熱保溫狀態；

(3)焊絲打底：采用奧氏體的YC-YB102(Q)?Φ1.6不銹鋼藥芯焊絲打底，利用奧氏體不銹鋼良好的塑性和延伸率，避免焊縫打底層出現微裂紋；

(4)施焊：打底后采用YC-YBG217?Φ1.6同材質不銹鋼焊絲焊接三層反面清根，打磨圓滑、光潔、施焊三層，正反兩面交替施焊，將葉片坡口焊滿后取下陶瓷加熱片立即進退火爐退火、打磨、超聲波探傷合格后重新入爐整體預熱，加焦碳爐和陶瓷加熱片加熱保溫，采用YC-YBG217?Φ1.6藥芯焊絲按要求焊出角焊縫及滿足打磨要求的焊縫，進退火爐二次退火，打磨，劃檢校，超聲波探傷，打磨，拋光。

操作時，設計并制造了6件工藝支撐，每件可承受20噸壓力，共可支撐100噸以上的重物，在上冠大平面上制作并裝焊一件50mm厚大法蘭作為支撐面，上冠下面準備了一加熱爐。準備了8件陶瓷加熱片和自動溫控柜，24小時控制加熱，保溫溫度。轉輪裝焊、檢驗合格并點固定位焊牢固后整體吊人退火爐，嚴格按工藝要求加熱，保溫，整體預熱合格后吊上早已準備好的加熱爐及工藝支撐上固牢。立即施焊葉片與上冠間焊縫背弧面，在下環外圓加裝陶瓷加熱片加熱，保證了轉輪各部分溫度均勻。避免了轉輪焊接過程中各部位溫度不一，收縮不同而產生的焊接缺陷。采用奧氏體YC-YB102(Q)?Φ1.6打底三層后采用YC-YBG217Φ1.6同材質焊絲焊接的工藝要求，并堅持每焊一層，風槍振動去應力，徹底清渣，鋼絲刷清刷焊縫，仔細檢查焊縫質量，確認無缺陷，方才施焊下一層，保證了每層焊縫的質量。將焊縫焊滿坡門后立即拆下陶瓷加熱，入退火爐，嚴格按要求超聲波探傷。轉輪經第一次退火、探傷合格后重新人爐預熱。按第一次要求加熱，保溫后施焊角焊縫及打磨圖示R所需焊縫。全部焊完二次退火、清理、打磨。冷作劃線檢查，并經監督檢查，出水邊單個開口值，平均開口值，進水邊節距等均合格后，第二次超聲波探傷所有轉輪均一次合格、精打磨、拋光。至此，轉輪焊接工序全部完成。