專利名稱：空內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)連接環(huán)焊接工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)連接環(huán)的焊接工藝，具體地說是一種空內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)連接環(huán)焊接工藝。
背景技術(shù)：
我們知道，連接環(huán)是發(fā)電機(jī)的重要組成部分。連接環(huán)的焊接質(zhì)量直接影響連接環(huán)的導(dǎo)電性能和機(jī)械性能。220MW空內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)連接環(huán)焊接面積為20×120mm2且外形尺寸較大(直徑3170mm)焊接質(zhì)量要求為C級，連接環(huán)使用T2銅材，焊縫采用雙面坡口焊。T2銅材具有高的熱傳導(dǎo)性能和熱膨脹率，易產(chǎn)生未焊透、裂紋等缺陷；焊縫液態(tài)時(shí)易吸入氣體，造成金屬凝固時(shí)產(chǎn)生氣孔缺陷。
目前常用的幾種焊接方法是氣焊-氧-乙炔焊、焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊和熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIG焊)。由于T2銅材本身固有的物理和化學(xué)性能，同時(shí)連接環(huán)的材料規(guī)格比較厚，經(jīng)試驗(yàn)氣焊-氧-乙炔焊、焊條電弧焊和CO2氣體保護(hù)焊等傳統(tǒng)焊接方法，焊接過程中容易出現(xiàn)焊不透、裂縫、夾渣和氣孔等焊接缺陷，焊接質(zhì)量難以保證。熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIG焊)屬于氣體保護(hù)焊的一種，采用的保護(hù)氣體一般為氬氣、氦氣或氬氦混合氣體。熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIG焊)的熔滴過渡形式有三種短路過渡、大滴過渡和射流過渡。熔滴的過渡形式主要取決于焊接電流的大小、焊絲直徑和保護(hù)氣體等。短路過渡和大滴過渡出現(xiàn)在細(xì)絲小電流的焊接條件下，它們的顯著特點(diǎn)是飛濺大，焊縫成形差。因此只在薄板焊接時(shí)采用。射流過渡是在連接環(huán)焊接中所追求的熔滴過渡形式，傳統(tǒng)的熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIG焊)要想獲得理想的射流過渡必須采用粗絲大電流方法，該方法不但熔池尺寸大、焊縫組織粗大，機(jī)械性能差，而且焊池保護(hù)困難，易產(chǎn)生焊接缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用脈沖熔化極惰性氣體保護(hù)焊方法焊接，具有焊池體積小、焊縫成形好、焊縫金屬和熱影響區(qū)域金屬過熱小、能夠消除氣孔、夾渣等缺陷的空內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)連接環(huán)焊接工藝。
本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種空內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)連接環(huán)焊接工藝，其步驟如下A工件裝配，在兩待焊接工件上開雙面V型焊接坡口，將兩待焊接工件置于平臺上，并裝配到一起，用墊塊墊平，調(diào)整位置無錯(cuò)邊，焊縫兩側(cè)裝配引弧板和熄弧板，以保證焊縫成型好；
B焊前預(yù)熱焊前需對焊件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度500-700攝氏度，操作時(shí)用大號氧-乙炔焊炬在待焊接區(qū)域兩側(cè)400mm-600mm的范圍內(nèi)同時(shí)進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間不宜過長最好不超過120S，以防氧化；C清除氧化物停止加熱后，迅速用鋼絲刷清除焊接坡口及兩側(cè)30mm范圍內(nèi)的氧化物，直至露出金屬顏色；D一側(cè)焊接在兩待焊件的對接縫附近坡口上開始起弧，起弧后在對接縫直線焊接一次，焊槍運(yùn)動(dòng)要?jiǎng)蛩偾疫m中，焊接過程中不可停頓；沿對接縫向兩側(cè)重復(fù)上述操作，至接近坡口填滿時(shí)改為擺動(dòng)焊接；E另一側(cè)焊接重復(fù)步驟B、C、D操作，焊接前必須進(jìn)行清根處理至已焊接側(cè)1/3至1/4深度，檢查應(yīng)無夾渣及氧化物。
F焊后處理正反兩方面都焊接結(jié)束后，冷卻后去除引弧板及熄弧板，并用便攜砂輪機(jī)清除焊渣，磨平焊口。
上述步驟D和E中焊接時(shí)的主要參數(shù)為焊絲Φ1.2mm、平均焊接電流270-280A、電弧電壓27-29V、送絲速度8.5m/min、氣體流量20L/min。
脈沖熔化極惰性氣體保護(hù)焊(PC-MIG焊)集合了脈沖電流技術(shù)，熔化極氣體保護(hù)焊技術(shù)，逆變技術(shù)等先進(jìn)的電力電子技術(shù)，從根本上打破了電流(電壓)“恒定”來建立焊接過程“穩(wěn)定”的概念，開拓了運(yùn)用變動(dòng)電流(電壓)進(jìn)行焊接的途徑。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，利用較小的基值電流維持電弧燃燒，可以在很小的平均電流下獲得理想的射流過渡形式，因而同一種直徑的焊絲，隨著脈沖參數(shù)的變化，能在高至幾百安培，低至幾十安培的電流范圍內(nèi)穩(wěn)定的采用射流過渡進(jìn)行焊接。本發(fā)明具有焊池體積小，焊縫成形好，有利于實(shí)現(xiàn)全位置焊接；可有效控制焊接輸入熱量，焊接金屬和熱影響區(qū)域金屬過熱小，從而使焊接接頭具有良好的韌性，并減少了產(chǎn)生裂紋的傾向；脈沖電弧還具有加強(qiáng)熔池?cái)嚢璧淖饔茫梢愿纳迫鄢匾苯鹦阅懿⒂兄谙龤饪?、夾渣等缺陷。
采用上述工藝焊接空內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)連接環(huán)后，焊接質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，無裂紋、未焊透、夾渣及判廢氣孔等缺陷，接頭綜合性能優(yōu)良。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1如附圖
所示，A工件裝配，在兩待焊接工件上根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求開雙面V型焊接坡口，將兩待焊接工件置于平臺上，并裝配到一起，用墊塊墊平，調(diào)整位置無錯(cuò)邊，焊縫兩側(cè)裝配引弧板和熄弧板，以保證焊縫成型好。
B焊前預(yù)熱預(yù)熱溫度和區(qū)域是影響焊接質(zhì)量的重要原因。由于T2銅材具有很高的熱傳導(dǎo)性，焊接成型困難，極易出現(xiàn)未焊透缺陷，因此必須進(jìn)行焊前預(yù)熱。預(yù)熱的關(guān)鍵是待焊接工件預(yù)熱的溫度和預(yù)熱區(qū)域。經(jīng)過工藝試驗(yàn)，脈沖熔化極惰性氣體保護(hù)焊(PC-MIG)焊接WX23Z-109(220MW)空內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)連接環(huán)，預(yù)熱溫度500攝氏度，操作時(shí)用大號氧-乙炔焊炬在待焊接區(qū)域兩側(cè)400mm的范圍內(nèi)同時(shí)進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間不宜過長最好不超過120S，以防氧化。
C清除氧化物停止加熱后，迅速用鋼絲刷清除焊接坡口及兩側(cè)30mm范圍內(nèi)的氧化物，直至露出金屬顏色，可降低出現(xiàn)焊不透和裂縫等焊接缺陷的概率，獲得較好的焊接質(zhì)量。
D一側(cè)焊接使用脈沖熔化極惰性氣體保護(hù)焊(PC-MIG焊)焊接WX23Z-109(220MW)空內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)連接環(huán)主要參數(shù)焊絲型號HSCu(HS201)Φ1.2mm、平均焊接電流270A、電弧電壓27V、送絲速度8.5m/min、氣體流量20L/min。在兩待焊件的對接縫附近坡口上開始起弧，起弧后在對接縫直線焊接一次，焊槍運(yùn)動(dòng)要?jiǎng)蛩偾疫m中，焊接過程中不可停頓；沿對接縫向兩側(cè)重復(fù)上述操作，至接近坡口填滿時(shí)改為擺動(dòng)焊接；E另一側(cè)焊接重復(fù)步驟B、C、D操作，焊接前必須進(jìn)行清根處理至已焊接側(cè)1/3至1/4深度，檢查應(yīng)無夾渣及氧化物。
F焊后處理正反兩方面都焊接結(jié)束后，冷卻后去除引弧板及熄弧板，并用便攜砂輪機(jī)清除焊渣，磨平焊口。
實(shí)施例2與實(shí)施例1不同的是，步驟B中預(yù)熱溫度是600攝氏度，操作時(shí)用大號氧-乙炔焊炬在待焊接區(qū)域兩側(cè)500mm的范圍內(nèi)同時(shí)進(jìn)行加熱。步驟D中的參數(shù)是，焊絲型號HSCu(HS201)Φ1.2mm、平均焊接電流275A、電弧電壓28V。
實(shí)施例3與實(shí)施例1、2不同的是，步驟B中預(yù)熱溫度是700攝氏度，操作時(shí)用大號氧-乙炔焊炬在待焊接區(qū)域兩側(cè)600mm的范圍內(nèi)同時(shí)進(jìn)行加熱。步驟D中的參數(shù)是，焊絲型號HSCu(HS201)Φ1.2mm、平均焊接電流280A、電弧電壓29V。
權(quán)利要求
1.一種空內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)連接環(huán)焊接工藝，其特征在于工藝步驟如下，A工件裝配，在兩待焊接工件上開雙面V型焊接坡口，將兩待焊接工件置于平臺上，并裝配到一起，用墊塊墊平，調(diào)整位置無錯(cuò)邊，焊縫兩側(cè)裝配引弧板和熄弧板，以保證焊縫成型好；B焊前預(yù)熱焊前需對焊件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度500-700攝氏度，操作時(shí)用大號氧-乙炔焊炬在待焊接區(qū)域兩側(cè)400mm-600mm的范圍內(nèi)同時(shí)進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間不宜過長，最好不超過120S，以防氧化；C清除氧化物停止加熱后，迅速用鋼絲刷清除焊接坡口及兩側(cè)30mm范圍內(nèi)的氧化物，直至露出金屬顏色；D一側(cè)焊接在兩待焊件的對接縫附近坡口上開始起弧，起弧后在對接縫直線焊接一次，焊槍運(yùn)動(dòng)要?jiǎng)蛩偾疫m中，焊接過程中不可停頓；沿對接縫向兩側(cè)重復(fù)上述操作，至接近坡口填滿時(shí)改為擺動(dòng)焊接；E另一側(cè)焊接重復(fù)步驟B、C、D操作，焊接前必須進(jìn)行清根處理至已焊接側(cè)1/3至1/4深度，檢查應(yīng)無夾渣及氧化物；F焊后處理正反兩方面都焊接結(jié)束后，冷卻后去除引弧板及熄弧板，并用便攜砂輪機(jī)清除焊渣，磨平焊口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)連接環(huán)焊接工藝，其特征在于上述步驟D和E中焊接時(shí)的主要參數(shù)為焊絲Φ1.2mm、平均焊接電流270-280A、電弧電壓27-29V、送絲速度8.5m/min、氣體流量20L/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種空內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)連接環(huán)焊接工藝，工藝步驟分別為工件裝配、焊前預(yù)熱、清除氧化物、焊接及焊后處理，其中焊接時(shí)的主要參數(shù)為焊絲Φ1.2mm、平均焊接電流270－280A、電弧電壓27－29V、送絲速度8.5m/min、氣體流量15－20L/min。本發(fā)明具有焊縫成形好，焊接缺陷少，焊件合格率高，焊接速度快金屬過熱小，從而使焊接接頭具有良好的韌性，并減少了開裂的傾向；脈沖電弧還具有加強(qiáng)熔池?cái)嚢璧淖饔?，可以改善熔池冶金性能并有助于消除氣孔、夾渣等缺陷。
文檔編號B23K9/095GK101032777SQ20071001451
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者歐金齋, 李培德, 姜志強(qiáng), 張茂振, 郭勝強(qiáng), 常麗霞 申請人:山東齊魯電機(jī)制造有限公司