[发明专利]主泵电机屏蔽套纵向焊缝焊接工艺

说明书

技术领域：本发明涉及一种主泵电机屏蔽套纵向焊缝焊接工艺。

背景技术：反应堆冷却剂泵是核电站核岛极其关键的设备。主泵屏蔽电机的完整性对一回路的安全运行有着重要的影响，其中屏蔽套制造工艺成为主泵屏蔽电机制造环节中的一道技术难题。屏蔽电机的屏蔽套分为转子屏蔽套和定子屏蔽套，本产品转子屏蔽套为厚度为0.76mm的镍基合金薄板，转子屏蔽套焊缝长度2413mm，定子屏蔽套为厚度0.381mm的镍基合金薄板，焊缝长度3676mm。为保证屏蔽套焊接质量，要求整条焊缝一次性完成焊接，极具挑战性。传统工艺屏蔽套的生产采用旋压成型，但由于设备、技术等限制，此工艺生产的屏蔽套尺寸有严格限制，无法生产较大尺寸的屏蔽套，此工艺无法满足本产品的需要。而以往的屏蔽套焊接工艺的一般采用钨极氩弧焊自熔的方法焊接，自熔焊的焊缝余高一般略低于母材，并且由于在焊接过程中不可避免的会对母材中的合金元素造成烧损，使焊缝熔敷金属与母材的化学成分产生差异，其结果造成焊缝的力学性能低于母材性能，因此使用传统工艺无法满足本产品屏蔽套的设计要求。为保证电机性能，提高屏蔽套产品质量，需要采用新的焊接工艺。

发明内容：本发明的目的是提供一种主泵电机屏蔽套纵向焊缝焊接工艺，通过优化焊接工艺参数，并使用高精度专用设备装卡工件、实现薄板钨极氩弧焊的填丝焊，代替原薄板钨极氩弧焊自熔焊焊接工艺，解决了自熔焊焊缝强度低于母材强度的问题，得到了成形美观，质量稳定焊缝。本发明的技术方案为：一种主泵电机屏蔽套纵向焊缝焊接工艺，采用屏蔽套纵缝专用焊机实施，焊机由氩弧焊焊接系统和机械部分组成，其中氩弧焊焊枪(1)和送丝机构(2)位于床身(3)轨道上，氩弧焊焊枪(1)下部为琴键(7)，铜质琴键(7)的下部为背衬条(8)，琴键(7)固定在床身(3)上，背衬条(8)固定在横梁(5)上，焊接前横梁锁紧机构(6)将铜质琴键(7)和背衬条(8)端部锁紧在一起，通过床身(3)内置气囊充气将琴键(7)压下，使其与背衬条(8)将拼接在一起的屏蔽套(4)纵缝夹紧固定，焊接完成后床身(3)内置气囊放气后琴键(7)抬起，打开横梁锁紧机构(6)可以将焊接成整体的屏蔽套卸下；

(1)材料屏蔽套材料牌号：ASTM B-575 C276(镍基合金)，规格：转子屏蔽套为厚度0.76mm，定子屏蔽套为厚度0.381mm；填充焊丝种类：SFA-5.14(镍合金填充焊丝)，牌号：ERNiCrMo-4(镍铬合金焊丝)，规格：Φ0.5mm；

(2)焊接参数：

焊接电流：15～40A，焊接电压8～13V，焊接速度153～407mm/min，焊接保护气：50％Ar+50％He，气体流量14.2L/min，背面保护气：99.999％Ar，气体流量7.1L/min，极性：直流正接；焊接位置平焊；送丝速度：330-580mm/min；

(3)焊接工艺过程：

a)定子、转子屏蔽套均由两块平板拼接成的圆筒，因此首先用剪板机按产品尺寸剪切两块板料，在将两块板料在辊板机上辊制半圆弧形；

b)焊前准备工作，对堆焊部位及附近100mm区域进行清理，去除氧化皮和油污、水等杂质，使其满足清洁度要求；

c)装配，将两个圆弧形的板料在屏蔽套纵缝焊接专机上进行装配，采取零间隙对接，并用焊机上的琴键将两块板压紧固定，然后进行焊接，先完成第一道纵焊缝焊接后，使两块板成为一个整体，再移动板料，将另外一条焊缝按上述过程对接并焊接；

d)焊接，按上述参数进行焊接，焊工在焊接过程中对焊接参数和送丝位置进行微调，保证焊接过程中熔池稳定；

e)焊接完成后，清理屏蔽套上的两条纵向焊缝，并进行液体渗透探伤(PT)和射线探伤(RT)，要求零缺陷，即完成本工艺。