[发明专利]灯泡贯流式机组主要部件的焊接及焊后热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种灯泡贯流式机组主要部件的焊接及焊后热处理工艺。

背景技术

灯泡贯机组主要零部件包含定子机座、转子支架、管型座、配水环、转轮等，其中定子机座的机座壁和转子支架的磁轭圈板厚一般都大于120mm，又是环行结构，刚性大，极易出现焊接裂纹。由于该类型机组的结构特点，过流部件的焊逢必须进行探伤检查和煤油试漏，转动部件的焊逢也必须进行探伤(UT+PT)检查，因此，该类型机组对焊缝的质量要求特别高，尤其是转子支架的的焊接质量要求更严，因为部分进口机组及国内某些制造厂家所制造的该类型转子支架在机组安装或运行过程中，焊缝出现过裂纹，严重影响机组的正常安装及运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种灯泡贯流式机组主要部件的焊接及焊后热处理工艺，该工艺在工艺评定的基础上确定其最佳焊接工艺，制定出必要的去氢、消除应力热处理工艺，同时在焊接时采用合理的焊接顺序，最大限度地降低焊缝拘束度，大大降低焊缝冷裂纹倾向，改善焊接接头状况，确保焊缝质量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：灯泡贯流式机组主要部件的焊接及焊后热处理工艺，它包括防止冷裂纹的工艺和焊后热处理工艺，其中，防止冷裂纹的工艺包括：

(1)预热

焊接温差或冷却速度越大，产生冷裂纹的可能性就越大，为防止冷裂纹的产生，焊接前需对其焊缝及周围200mm范围内进行预热，根据公式To＝1440Pc-396，确定预热温度为120℃，采用陶瓷加热片进行预热。

(2)严格控制氢及焊后去氢热处理

氢是引起焊缝冷裂纹的重要因素之一，并有延迟特征，焊接时，焊接材料中的水份、坡口处铁锈、油污等都是焊缝富氢的原因，因此施焊前严格控制氢的来源，同时进行焊后及时去氢后热处理，尤其是转子支架(因为部分进口机组及国内某些制造厂家所制造的该类型转子支架)在机组安装或运行过程中，焊缝出现过冷裂纹，这样有利于焊接接头中的氢逸出，可在一定程度上降低残余应力的作用，适当地改善组织，降低淬硬性，防止延迟裂纹的产生。

(3)降低局部刚性

对封闭或其刚性较大的焊缝施焊时，可根据该机组的结构特点在适当位置对称开应力释放口，同时施焊过程中要求采取多人对称分段施焊，并控制层间温度。

(4)选择合理的焊接顺序和方向

组焊过程中，随着结构刚性的不断增强，先焊收缩量大的焊缝，这样有利于焊缝能自由收缩，以最大限度地减少焊接应力，同时还应根据各零部件在机组运行中所受力的情况，选择先焊工作时受力较大的焊缝，这样能有利于应力的合理分布，防止焊接变形，因此焊接各零部件应根据各零部件的自身特点，选择合理的焊接顺序和方向。

焊后热处理工艺包括：

(1)由于该类型机组需要退火的零部件都是几何外形尺寸大，板厚，焊接量多，为防止退火后焊接应力的释放导致工件变形，退火前需根据结构件的特点在适当的位置装点足够强度的工艺拉筋，工艺拉筋的形式采用公司现有的边角余料拼焊成方钢。工艺拉筋的分布形式最好采用“米”字型或斜交叉型。

(2)退火过程中，随时观察控制退火温度，并对工件的升温、保温、降温、出炉等过程应做详细的操作记录。

(3)根据各零部件的结构特点，选择恰当的退火工艺参数：

入炉温度：焊件进炉时炉内温度不得高于200℃；

加热速度：加热速度≤220×25/δ，且最大不超过220℃/h，最小可为50℃/h；

保温温度：600-640℃；

保温时间：最短保温时间为(150+δ)/100小时；

冷却速度：冷却速度≤275×25/δ，且最大不超过275℃/h，最小可为50℃/h；

出炉温度：炉温不得高于300℃，出炉后应在静止的空气中冷却。

此外，通过对各种焊接方法的工艺性能对比，选用抗裂性能好，熔敷金属塑性好，焊接应力和焊接变形小，便于全位置焊接等优点的富氩混合气体保护。

焊接工艺参数的选择严格按照《富氩气体保护焊工艺守则》BK9009-2005执行。

选择焊材时应从母材的力学性能出发，选择相应强度级别的焊接材料，保证焊缝金属的强度、塑性和韧性等力学性能与母材匹配，以保证机组的正常运行，故选择焊丝ER50-6。

从上面的叙述可以看出，本发明在工艺评定的基础上确定其最佳焊接工艺，制定出必要的去氢、消除应力热处理工艺，同时在焊接时采用合理的焊接顺序，最大限度地降低焊缝拘束度，大大降低焊缝冷裂纹倾向，改善焊接接头状况，确保焊缝质量，并具有工艺简单、易于实施等特点。

具体实施方式