[發明專利]一種帶有水平法蘭結構燃氣輪機機匣的電子束焊接方法

有效

• 申請號: 201210508665.4
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102990217A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 王金剛;宮在龍;太秀濱;李緒瑞;門士然;陳麗娟;彭勇;韓志雙;鄧萌;于增杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
• 主分類號: B23K15/06
• 分類號: B23K15/06;B23K28/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種帶有水平法蘭的機匣的焊接方法。

背景技術

燃氣輪機機匣水平法蘭的電子束焊接是生產中的關鍵組成部分，機匣結構對焊接質量要求較高，現有的半環式機匣水平法蘭焊接方法中，是將機匣筒體切割成兩個半環式筒體，然后分兩次分別將兩個水平法蘭焊接到一個半環式筒體的兩端，焊接過程要進行兩次真空電子束焊接，焊接前由于工裝強制校形，內部應力較大，裝配難度大，焊后零件變形較大，嚴重影響焊接質量，進而直接影響機匣產品的質量和生產效率，也影響燃氣輪機的制造水平。為了減小機匣的變形，提高機匣的制造精度，提高制造效率，可采用將兩次真空電子束焊接減少為一次真空電子束焊接的方式，而現有的半環式機匣水平法蘭焊接結構不能滿足該要求，因此采用整體式機匣水平法蘭焊接結構，進行一次真空電子束焊接勢在必行。

發明內容

本發明是為解決現有的半環式燃氣輪機機匣焊接方法水平法蘭焊后變形大、工裝設計制造復雜、工裝重復使用率低和生產效率低的技術問題，而提供一種帶有水平法蘭結構燃氣輪機機匣的電子束焊接方法。

本發明的一種帶有水平法蘭結構燃氣輪機機匣的電子束焊接方法按照以下步驟實現：

一、機械加工：在機匣筒體上加工一個鑲嵌成對水平法蘭的開口槽，將機匣筒體旋轉180°后，在對應位置再加工一個鑲嵌成對水平法蘭的開口槽，保證兩槽的對稱性，開口槽寬為單個水平法蘭高度的2倍，開口槽長為水平法蘭的長度，開口槽兩端到機匣筒體兩端留有8~12mm余量；

二、清理：清理機匣筒體待焊表面、水平法蘭待焊表面；

三、點焊：在水平法蘭外表面對水平法蘭兩兩組對進行點焊；

四、劃線：沿水平法蘭與筒體間的焊縫在機匣筒體端面由筒體外圓向內圓劃線，使水平法蘭與筒體間的焊縫與劃線在同一平面上；

五、裝配：將經過步驟三點焊好的兩個成對水平法蘭分別鑲嵌在開口槽位置，水平法蘭與機匣筒體間隙小于0.20mm，錯邊小于0.30mm；

六、定位點焊：采用鎢極氬弧焊對水平法蘭與機匣筒體間的焊縫進行定位點焊，點焊后用白色的綢布蘸丙酮或酒精清理氬弧焊表面，直到白色不變黑為止，然后將步驟三中對水平法蘭點焊的焊點打磨掉；

七、找正：將步驟六后的機匣裝配到工裝夾具上，然后放在焊機真空室內的工作臺上，調整端面跳動和徑向跳動均不超過0.10mm，將零件夾緊后重新調整端面跳動和徑向跳動均不超過0.10mm；

八、差補：當電子槍的角度B=0°時，讓電子槍的十字叉線中心對準步驟四的劃線處，旋轉工作臺的W軸，使電子槍的十字叉線行走軌跡沿劃線軌跡從機匣筒體外圓走向機匣筒體內圓，然后將電子槍的角度由B=0°旋轉至B=90°，電子槍的十字叉線中心對準水平法蘭與筒體的焊縫的一個端點，使電子槍的Z方向從端點沿筒體軸向行走至焊縫的另一端，并記錄電子槍的X方向與Y方向相對坐標值，供焊接時差補；

九、電子束焊接：先對水平法蘭與機匣筒體間的焊縫兩側分別距焊縫20mm以內的位置用白色綢布蘸丙酮或酒精進行清理，直到白色不變黑為止，然后使真空室的真空度達到5.5×10^-2Pa～8.8×10^-2Pa，在焊機電子槍真空度為5.0×10^-3Pa～9.6×10^-3Pa的條件下，先對水平法蘭與機匣筒體間的四條焊縫進行電子束定位點焊，電子束定位點焊焊縫順序按上半筒體左側焊縫、下半筒體右側焊縫、下半筒體左側焊縫、上半筒體右側焊縫的順序進行，電子束定位點焊長為60～150mm，電子束定位點焊位置與步驟六中的定位焊位置錯開，電子束定位點焊后再按照上半筒體左側焊縫、下半筒體右側焊縫、下半筒體左側焊縫、上半筒體右側焊縫的順序對水平法蘭與機匣筒體間的四條焊縫進行電子束焊接，電子束焊接后將開口槽兩端與機匣筒體兩端的余量去除，得到燃氣輪機機匣。