[發明專利]燈泡貫流式機組機座的焊接及變形控制工藝

無效

• 申請號: 200710049211.4
• 申請日: 2007-05-31
• 公開（公告）號: CN101053929A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 秦仲君;陳海
• 申請（專利權）人: 四川東風電機廠有限公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K37/00;B23K9/16;B23K9/095;C21D1/30;C21D11/00;B23K101/00
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技術領域

本發明涉及一種燈泡貫流式機組機座的焊接及變形控制工藝。

背景技術

機座是定子的核心部件，結構龐大、剛性大、分兩辦，其機座壁板厚為110mm，直徑為Φ6840mm，高度為3200mm，重量達65t。由于機座是過流面，嚴禁焊縫滲漏，對焊縫的質量要求高，探傷按美國ASME標準執行，對焊接變形的控制要求也高，如焊接變形過大，尤其是機座內壁裝鐵芯的部分變形過大，將會導致后序無法加工，嚴重時會報廢。同時由于焊接量較大，焊接過程中很容易產生焊接變形和缺陷，在機座焊接過程中，必須嚴格控制焊接工藝和采用合理、有效防焊接變形措施。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種燈泡貫流式機組機座的焊接及變形控制工藝，預防機座焊接變形。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

焊接方法的選擇：由于母材為Q235，其焊接性、抗裂性、韌性等綜合性能指標都比較好，通過焊接工藝性試驗選用抗裂性好、焊縫韌性好，焊接應力和變形小的，便于全位置焊接的富氬混合氣體保護焊的焊接方法，所選焊接材料為焊絲：ER50-6(H08Mn2SiA)直徑為Φ1.2。

工藝拉筋布置：為防止上、下圓環與機座壁相連的焊縫焊接量大導致上下圓板出現繞度變形，特在其圓周方向裝點12根三角形工藝加強筋進行支撐，強制焊件在焊接時不能自由收縮；在防止機座焊接過程中，焊縫收縮及退火時應力不均布釋放，造成扭曲變形，在機座上中下三層分別加夠足夠強度的工藝拉筋(無縫鋼管Φ140×10)。

線能量的控制：線能量就是熔焊時由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的熱量。在焊接過程中，線能量必須有所限制，當線能量太大時，焊縫熱影區內易產生魏氏組織，致使接頭性能(如沖擊韌性等)不合格，線能量過小時，焊縫熱影響區可能會出現淬硬組織，造成焊縫裂紋，通過對母材進行焊接工藝實驗，線能量控制在2200J/mm左右，在焊接過程中，控制線能量指標的最直接接方法是控制焊接速度。

焊接工藝參數：

電壓：20-25V???????????電流：220-230A??????保護氣體：80％Ar+20％C0

氣體流量：15-20L/rain??電流極性：直流反接??焊接速度120-140nm/rain

伸出長度：15mm????????送絲方式：等速送絲

焊接坡口選擇和焊前打磨：對于厚板焊接坡口型式的選擇尤為重要，由于機座的焊縫都要求清根焊透，所以選擇對稱U型坡口。焊前對坡口兩側50mm范圍內的氧化皮、鐵銹及其雜物等打磨至金屬光澤。

焊接方式和層間溫度控制：在施焊時采用多層多道焊接，多層多道焊接的顯微組織較細，熱影響區窄，接頭的延性和韌性比較好，后焊道對前焊道起退火作用。每焊完一層，應徹底清除焊渣等雜質后方可施焊下一層，每一層必須保持層間溫度，層間溫度不低于預熱溫度且不高于預熱溫度30℃，按此方法直至焊完為止。

層間去應力和清根后打磨：每施焊一層(第一層和最后一層除外)用風槍振動減小焊接應力，振動時溫度維持在100-150℃或400℃以上，避免在200-300℃之間，因為此時金屬處于蘭脆階段，錘擊焊縫容易斷裂。對于厚板焊接，在焊接正縫焊接完成后，背縫采用碳弧氣刨清根，這時背縫清根后母材表面由于高溫作用產生一層厚度為2mm的滲碳層，具有很高的淬硬傾向，如果不將其徹向底磨除，而是直接進行背縫施焊，則這部分焊縫填充金屬的機械性能的，韌性下降，只有將滲碳層徹底磨掉，然后再進行背縫施焊，才能確保焊接質量。

焊接順序和方向：一般先焊的焊縫容易使結構產生變形，因此先焊收縮量大的焊縫，施焊時應盡量進行多人對稱施焊。

焊前預熱及焊后退火去應力：焊前預熱可以減少接頭焊后冷卻速度，減少焊接應力及變形避免產生淬硬組織，是防止產生裂紋有效措施，預熱功當量溫度需適當，過高的預熱溫度會造成接頭韌性和延性不合格，采用磁鋼式履帶式電熱器，對機座進行預熱，預熱溫度為110-130℃，焊后消除機座焊接應力而進行退火，退火工藝參數：

入爐溫度：≤200℃；

升溫速度；400℃以前：80-100℃/h，400℃以后：≤20℃/h；

保溫溫度：600-650℃????保溫時間：5小時；

冷卻速度：400℃以上≤24℃/h，400℃以下≤120℃/h；

出爐溫度：≤150℃/h。

本發明通過嚴格控制焊接工藝和采用合理、有效防焊接變形措施，解決了燈泡貫流式機組機座的焊接變形難題，并具有工藝簡單、易于實施等優點。

具體實施方式