水轮机主要部件的焊接工艺技术应用刘鑫

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年5期   作者:刘鑫
[导读] 随着社会的发展,我国的水电站水轮发电机的优化也有了进步
        摘要:随着社会的发展,我国的水电站水轮发电机的优化也有了进步。在社会经济高速发展的背景下,工程机械的应用范围呈现出不断扩大的趋势,工程机械的应用,不仅提升了生产效率,减轻了工作人员的劳动强度,同时还保证了工业生产的质量。而机械焊接工艺则是上述目标实现的基础,因此对工程焊接工艺进行探析,其意义十分重大。
        关键词:水轮机主要部件;焊接工艺;技术应用
        引言
        焊接技术是水轮机焊接技术的主要组成部分,而以往水轮机焊接期间普遍存在沿用手工焊接模式的情况,无法提高其制造效率保证制造质量。由于科学技术蓬勃发展,常规手工焊接技术手段早已无法满足现代化焊接的具体要求,并且水轮机焊接工程内部构件日趋复杂化及大型化,说明焊接技术的应用要求也更为严格。如何于新形势下灵活运用水轮机焊接自动化技术手段,突出其应用优势弥补传统手工焊接模式的不足,大大提高焊接作业效率保证其作业质量,消除影响焊接精确度的风险因素,成为水轮机焊接工程行业发展进程中所面临的主要挑战。鉴于此,本文针对“水轮机焊接自动化技术”进行分析研究具有重要的价值意义。
        1水轮机焊接工艺的应用现状
        1.1主流焊接工艺
        通过查阅资料可知,CO2气体保护半自动焊接和自动焊接工艺,在国内工程机械领域的应用较为广泛,这种焊接工艺出现时间较早,故在长时间的发展后已经趋于完善,工艺优缺点基本固定,很难出现变化。因此,对这项焊接工艺进行改革和创新十分关键。其优势包括焊接效率高和使用成本低廉,但却存在吸收效率低的缺陷。这种焊接工艺拥有平稳的焊接过程,能够保护接头的质量。但应用这项焊接工艺之前,需要做好焊前处理,并且在焊接厚板时,无法起到应有的作用。此外,埋弧焊接工艺也是重要的焊接方式,其焊接原理为不断扩大电流的密度,使熔深增加,并在此基础上完成焊接。在中厚板件中应用该工艺,优势显著。在焊接时,还要使用富Ar混合气体,究其原因,主要是这种气体的添加,可以提升焊接速度,并控制飞溅物的产生量,焊接效果也会随之增加。
        2水轮机焊接自动化技术的应用要点分析
        2.1智能化焊接
        通常情况下,机械焊接过程智能化是评估水轮机焊接工程焊接自动化的重要指标,而灵活运用现代化智能控制技术、网络控制技术及计算机技术等手段,能大幅度提高焊接智能化水平。高智能化焊接水平不止极大程度上节约人力成本投入,更能保证焊接总体质量,大大提高焊接作业效率,符合产品制造要求。同时,即便高智能化焊接技术对于生产环境及条件的局限较小,基本实现持续焊接作业的目标,但是现有的技术手段尚未得到预先设想,无法完全脱离工作人员进行生产及后续操作。由此可见,机械运转期间往往需要技术人员及工作人员肩负起监管职责,交由研究人员采集及分析数据,方可促进自动化焊接技术进步。


        2.2网络操作系统的集成性
        由于水轮机焊接工程焊接对于操作人员损害较大,客观上要求相关企业以保护操作人员生命健康安全为前提条件,着重强调规避焊接风险,搭建兼顾集成性的互联网操作系统,促使操作系统与自动化焊接技术相结合,充分发挥互联网操作系统集成性的作用,即于远程控制中心开展远程控制,不需要再次进入作业现场。同时,使用操作系统期间可直接设计规划焊接流程,明确焊接样式,便于及时发现各种问题,了解问题产生原因,以达到快速解决问题的目标,进一步提高工程机械制造生产效率。此外,互联网操作系统能大幅度提升焊接工艺水平,利用互联网查询手段选择适宜的焊接工艺,促使焊接工艺与产品制造要求间相吻合。
        2.3焊接机器人
        现阶段焊接工艺在加工制造行业实现了广泛的应用,焊接设备也不例外。在信息化时代下,焊接设备的自动化和智能化水平不断提升,促进了机械焊接工艺的发展和完善,焊接机器人就是现代焊接设备的代表。焊接板材件和铸钢件是水轮机焊接构件的原材料,其制作方式为拼焊,材质为低合金结构钢,因此这种焊接构件具有良好的质量,并且在水轮机焊接中起到了重要的作用。在劳动力成本上升的背景下,如何保证焊接质量,成为了制造企业需要考虑的问题。据了解得知,我国制造业应用了焊接机器人对人工焊接进行取代。究其原因,主要是与传统人工焊接方式相比,焊接机器人无需休息,可以连续不间断的进行工作,工作人员无需亲自操作焊接设备,其劳动强度大幅度下降,并且焊接机器人的焊接精度也高于人工焊接。
        2.4在线修复方案可行性分析
        该浆叶裂纹是因制造缺陷或异物撞击而出现了应力集中,并在瞬间过载导致浆叶出现开裂并形成裂纹源。该裂纹源并非是材料疲劳强度低而出现。因此,对该浆叶进行焊接修复以恢复原有尺寸的修复方案可满足机组安全运行要求。浆叶材料为精炼ZG0Cr13Ni5Mo,属马氏体不锈钢。该材质经淬火、回火具有较高硬度、强度、耐磨性和抗氧化性能。在退火状态下,具有一定的塑性和韧性。由于含有(4~6)%Ni的13CrMo钢不仅具有良好的综合机械性能、低温韧性、断裂力学性能和水下疲劳性能,还具有良好的焊接性和抗磨蚀性能,因此广泛地用于水轮机过流部件。针对该水轮机浆叶材质,适用的焊接方法有手工电弧焊、药芯焊丝气保焊等。焊接材料有选同材质焊材和奥氏体材质焊材,其中同材质修复性能最优,修复前后需预热与去应力热处理,修复周期长,修复工艺复杂;用奥氏体焊材(如309和316等)在修复过程中工艺简单。
        结语
        确定浆叶在线焊接修复方案与具体实施工艺,避免了起吊转轮体一系列拆装工作,在空间受限、裂纹长与变形量大、湿度大的条件下,用10天成功实现了轴流转浆式水轮机浆叶裂纹的在线修复,修复效果良好,为电站汛期抢发电量赢得黄金时间,为电站创造了极高的经济收益。因此,对轴流转浆式水轮机浆叶开裂进行在线焊接修复工艺是可行的,为同类机组类似情况处理积累了成功经验。
        参考文献
        [1]杨立勇.工程机械结构件的焊接工艺现状与发展趋势[J].信息记录材料,2019,20(12):37-38.
        [2]张磊.浅析水轮机焊接工艺现状及发展趋势[J].中国设备工程,2019(12):179-181.
        [3]陈兵.浅谈机械制造技术与机械制造工艺[J].内燃机与配件,2019(21):132-133.
        [4]郭宏侠,陆善平.0Crl3Ni5Mo类低碳马氏体不锈钢焊接技术,焊接技术,2010年,第39卷第11期:22-24。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: