一種大型水輪機(jī)大長寬比中空式固定導(dǎo)葉裝配焊接工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明涉及一種大型水輪機(jī)大長寬比中空式固定導(dǎo)葉裝配焊接工藝方法。
【背景技術(shù)】
:
[0002]對于大型水輪機(jī)座環(huán)固定導(dǎo)葉而言，瓣體焊接結(jié)構(gòu)可以比整鑄固定導(dǎo)葉降低重量和成本，經(jīng)濟(jì)效益可觀。目前采用的鋼板焊接結(jié)構(gòu)固定導(dǎo)葉，瓣體采用鋼板制造并冷壓成型，裝配、焊接時需要使用特制胎具裝配和固定，需要占用的操作空間較大，焊接變形非常難控制，對后續(xù)的座環(huán)裝焊影響較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0003]本發(fā)明提供一種工藝流程合理簡潔，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，操作空間小，有效控制焊接變形且可用于大型水輪機(jī)大長寬比中空式固定導(dǎo)葉裝配焊接的工藝方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0004]I)第一固定導(dǎo)葉上瓣體、第一固定導(dǎo)葉下瓣體、第一固定導(dǎo)葉肋板下料:材質(zhì)為Q345鋼板，下料后壓平，使鋼板平面度不大于3mm，使用冷壓型工藝使第一固定導(dǎo)葉上瓣體、第一固定導(dǎo)葉下瓣體成型；
[0005]2)防焊接變形側(cè)面加強(qiáng)板和防焊接變形斷面加強(qiáng)板下料:材質(zhì)為Q345鋼板，按照疊裝設(shè)計(jì)隨型下料；
[0006]3)第一固定導(dǎo)葉裝配:在第一固定導(dǎo)葉下瓣體上劃出第一固定導(dǎo)葉肋板和第一固定導(dǎo)葉上瓣體的裝配線，裝配第一固定導(dǎo)葉肋板并完成第一固定導(dǎo)葉肋板與下瓣體之間角焊縫的焊接，焊接完成后裝配第一固定導(dǎo)葉上瓣體，并通過點(diǎn)焊固定；
[0007]4)按照上述I)-3)的步驟完成第二固定導(dǎo)葉的下料和裝配；
[0008]5)將裝配完成的第二固定導(dǎo)葉進(jìn)行180°翻轉(zhuǎn)，然后分別在第一固定導(dǎo)葉下瓣體和第二固定導(dǎo)葉下瓣體上劃出防焊接變形斷面加強(qiáng)板的裝配位置線，按線在第二固定導(dǎo)葉下瓣體上裝配防焊接變形斷面加強(qiáng)板，調(diào)整合格后通過點(diǎn)焊固定；按線裝配第一固定導(dǎo)葉，調(diào)整合格后通過點(diǎn)焊固定；
[0009]6)防焊接變形斷面加強(qiáng)板與第一固定導(dǎo)葉和第二固定導(dǎo)葉的焊接:焊接方法為熔化極氣體保護(hù)焊，為保證足夠的支撐強(qiáng)度，防焊接變形斷面加強(qiáng)板與第一固定導(dǎo)葉和第二固定導(dǎo)葉之間的角焊縫焊腳超過最薄板厚的1/3 ;
[0010]7)按照上述5)-6)的步驟完成防焊接變形側(cè)面加強(qiáng)板的裝配和焊接工作，防焊接變形側(cè)面加強(qiáng)板與第一固定導(dǎo)葉和第二固定導(dǎo)葉之間坡口焊縫深度超過母材最薄板厚的1/2 ；
[0011]8)整體焊接:焊接方法為熔化極氣體保護(hù)焊，焊接時先焊接第一固定導(dǎo)葉上瓣體與肋板之間的塞焊縫至1/3坡口深度，再焊接第一固定導(dǎo)葉上瓣體與下瓣體之間的坡口焊縫至1/3坡口深度，然后焊接第二固定導(dǎo)葉上瓣體與肋板之間的塞焊縫至1/3坡口深度，之后焊接第二固定導(dǎo)葉上瓣體與下瓣體之間的坡口焊縫至1/3坡口深度，如此交替施焊，防止焊接變形造成直線度超差；
[0012]9)消除應(yīng)力退火處理:將疊裝的第一固定導(dǎo)葉和第二固定導(dǎo)葉垂直放置于退火爐或固定工具中，根據(jù)退火規(guī)范進(jìn)行消除應(yīng)力處理；
[0013]10)退火后拆除防焊接變形側(cè)面加強(qiáng)板和防焊接變形斷面加強(qiáng)板，打磨、清理后轉(zhuǎn)入下序，完成第一固定導(dǎo)葉和第二固定導(dǎo)葉的最后打磨，隨后可投入下序使用。
[0014]技術(shù)效果:
[0015]本發(fā)明中的固定導(dǎo)葉為焊接結(jié)構(gòu)，相對于整體鑄造或鍛造的固定導(dǎo)葉，大大降低了導(dǎo)葉的重量，降低了座環(huán)吊運(yùn)和工地安裝的難度，降低了固定導(dǎo)葉的制造成本。
[0016]本發(fā)明大大降低了大型水輪機(jī)大長寬比中空式結(jié)構(gòu)固定導(dǎo)葉的裝配難度，減少了裝配工具的使用費(fèi)用，節(jié)省了操作空間，提高了固定導(dǎo)葉的質(zhì)量和穩(wěn)定性，大大提高了裝配效率。使用本發(fā)明的工藝方法，安裝防焊接變形加強(qiáng)板，可以使第一固定導(dǎo)葉和第二固定導(dǎo)葉以箱體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的組合在一起，顯著提高了整體的強(qiáng)度，有效控制第一固定導(dǎo)葉上瓣體與下瓣體之間的坡口焊縫金屬和第二固定導(dǎo)葉上瓣體與下瓣體之間的坡口焊縫金屬在收縮時造成的焊接變形，同時節(jié)省了一半的操作空間，大大提高了生產(chǎn)效率。
[0017]本發(fā)明在焊接過程中，第一固定導(dǎo)葉和第二固定導(dǎo)葉交替施焊，且在第一固定導(dǎo)葉施焊時，第一固定導(dǎo)葉上瓣體與下瓣體之間的坡口焊縫要交替施焊，在第二固定導(dǎo)葉施焊時，第二固定導(dǎo)葉上瓣體與下瓣體之間的坡口焊縫也要交替施焊，以控制第一固定導(dǎo)葉和第二固定導(dǎo)葉焊后的直線度和波浪度，保證下序順利進(jìn)行。
[0018]本發(fā)明在焊后退火熱處理過程中，垂直放置第一固定導(dǎo)葉和第二固定導(dǎo)葉可以充分利用退火爐空間，大大提高了退火效率，箱體結(jié)構(gòu)提高了工件的整體強(qiáng)度，避免了因退火產(chǎn)生的二次變形等問題，保證了固定導(dǎo)葉尺寸精度。
[0019]使用本發(fā)明的工藝方法制作的座環(huán)固定導(dǎo)葉，操作空間和焊接變形問題得以有效解決，大大降低了裝配工具的使用，兼顧了經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，解決了操作空間利用率和焊接變形控制問題。
【附圖說明】
:
[0020]圖1是第一固定導(dǎo)葉和第二固定導(dǎo)葉裝焊示意圖。
[0021]附圖中:
[0022]I第一固定導(dǎo)葉下瓣體；2第一固定導(dǎo)葉上瓣體；
[0023]3第一固定導(dǎo)葉肋板；
[0024]4第一固定導(dǎo)葉肋板與上瓣體之間的塞焊縫；
[0025]5第一固定導(dǎo)葉肋板與下瓣體之間的角焊縫；
[0026]6第一固定導(dǎo)葉上瓣體與下瓣體之間的坡口焊縫；
[0027]7防焊接變形側(cè)面加強(qiáng)板；8防焊接變形斷面加強(qiáng)板；
[0028]9第二固定導(dǎo)葉上瓣體與下瓣體之間的坡口焊縫；
[0029]10第二固定導(dǎo)葉肋板與下瓣體之間的角焊縫
[0030]11第二固定導(dǎo)葉肋板與上瓣體之間的塞焊縫
[0031]12第二固定導(dǎo)葉肋板13第二固定導(dǎo)葉上瓣體
[0032]14第二定導(dǎo)葉下瓣體15第二固定導(dǎo)葉
[0033]16第一固定導(dǎo)葉
【具體實(shí)施方式】
:
[0034]如圖1所示，本發(fā)明提供一種工藝流程合理簡潔，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，操作空間小，有效控制焊接變形且可用于大型水輪機(jī)大長寬比中空式固定導(dǎo)葉裝配焊接的工藝方法，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】為:
[0035]I)第一固定導(dǎo)葉上瓣體2、第一固定導(dǎo)葉下瓣體1、第一固定導(dǎo)葉肋板3下料:材質(zhì)為Q345鋼板，下料后壓平，使鋼板平面度不大于3mm，使用冷壓型工藝使第一固定導(dǎo)葉上瓣體2、第一固定導(dǎo)葉下瓣體I成型，第一固定導(dǎo)葉上瓣體2、第一固定導(dǎo)葉下瓣體1、第二固定導(dǎo)葉上瓣體13和第二固定導(dǎo)葉下瓣體14的長度和厚度一致，并且長度大于等于3000mm、厚度大于等于40mm ；
[0036]2)防焊接變形側(cè)面加強(qiáng)板7和防焊接變形斷面加強(qiáng)板8下料:材質(zhì)為Q345鋼板，按照疊裝設(shè)計(jì)隨型下料，防焊接變形側(cè)面加強(qiáng)板7和防焊接變形斷面加強(qiáng)板8的厚度大于等于裝焊母材的厚度，防焊接變形側(cè)面加強(qiáng)板7的長度不小于第一固定導(dǎo)葉上瓣體2長度的80%，且均勻分布，防焊接變形斷面加強(qiáng)板8的數(shù)量不小于I塊/米；
[0037]3)第一固定導(dǎo)葉16裝配:在第一固定導(dǎo)葉下瓣體I上劃出第一固定導(dǎo)葉肋板3和第一固定導(dǎo)葉上瓣體2的裝配線，裝配第一固定導(dǎo)葉肋板3并完成第一固定導(dǎo)葉肋板與下瓣體之間角焊縫5的焊接，焊接完成后裝配第一固定導(dǎo)葉上瓣體2，并通過點(diǎn)焊固定；
[0038]4)按照上述I)-3)的步驟完成第二固定導(dǎo)葉15的下料和裝配；
[0039]5)將裝配完成的第二固定導(dǎo)葉15進(jìn)行180°翻轉(zhuǎn)，然后分別在第一固定導(dǎo)葉下瓣體I和第二固定導(dǎo)葉下瓣體14上劃出防焊接變形斷面加強(qiáng)板8的裝配位置線，按線在第二固定導(dǎo)葉下瓣體I上裝配防焊接變形斷面加強(qiáng)板8，調(diào)整合格后通過點(diǎn)焊固定；按線