CN103008987A - 带极焊丝生产混流式水轮机底环抗磨层的制造工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种保证底环的公差以及质量，节省成本和生产周期的一种使用带极堆焊生产带有抗磨层结构的混流式水轮机底环的制造工艺方法。按照图纸下料后油压机压平，平面度不大于3mm。组焊底环，按照专用退火曲线对焊接件进行去应力退火。退火后喷砂，清理。转加工车间进行第一次加工。加工后转回使用熔化极气体保护焊堆焊底环内圆。内圆堆焊完成后，吊装底环至焊接变位机，把合牢固，堆焊前走车，验证位置精确度，偏心时调整，验证后使用带极堆焊方法堆焊底环上平面抗磨层。堆焊后按照专用退火曲线对底环焊接件进行软化退火，退火后转加工，加工轴孔。

Description

带极焊丝生产混流式水轮机底环抗磨层的制造工艺方法

技术领域

本发明涉及一种带极焊丝生产混流式水轮机底环抗磨层的制造工艺方法。

背景技术

以往生产带有抗磨层结构混流式水轮机底环，使用焊条或焊丝生产抗磨层部分。这样的方法在生产抗磨层时，至少需要2-4名焊工均布在圆周方向，使用同样的规范，同时同速同向施焊。这种方法实施难度大，多名焊工很难保持焊接规范相同，也很难保证焊接速度相同，且生产周期长。在焊接工艺规范和焊接速度无法严格保证的前提下，由于底环结构焊量的不对称性，很容易引起堆焊层侧的较大不均匀变形，堆焊后尺寸稳定性很差，矫正困难。

发明的内容

本发明提供一种保证带有抗磨层结构的混流式水轮机底环的公差以及质量，节省成本和生产周期的一种带极焊丝生产混流式水轮机底环抗磨层的制造工艺方法。本发明的技术方案为：1)按照图纸下料尺寸备料：按照图纸下料尺寸用数控气割机下料，下料后油压机压平；2)装配和焊接：按照图纸要求，将各单件装配焊接成整体；3)去应力退火：按照专用退火曲线对底环焊接件进行去应力退火；4)喷砂：按照专用喷砂工艺守则对底环焊接件喷砂处理；5)第一次加工前准备：清理工件上的拉筋等消辅材料，检查工件及其表面是否完好，必要时进行处理；6)第一次加工：加工带极堆焊待焊表面，露出金属光泽；7)堆焊底环内圆：使用熔化极气体保护焊焊接方法堆焊底环内圆侧待焊区域。8)堆焊底环上平面抗磨层：吊装底环至焊接变位机，把合牢固，堆焊前走车，验证位置精确度，偏心时调整，验证后使用带极堆焊方法堆焊底环上平面抗磨层；9）软化退火：按照专用退火曲线对底环焊接件进行软化退火；10）第二次加工：将堆焊后的底环转加工，加工轴孔。

混流式水轮机底环一般由上环、下环和抗磨层组成。上环上平面焊后加工导叶轴承孔，为防止导叶在开合过程中对底环上平面的严重磨损，现多采用在上平面堆焊不锈钢抗磨层的结构，增强底环的抗磨能力，延长底环使用寿命。

本发明以某电站混流式水轮机底环为例，介绍使用带极堆焊工艺方法生产带有抗磨层结构的混流式水轮机底环制造方法。按照以往的工艺方案，带有抗磨层结构的混流式水轮机底环抗磨层使用焊条或熔化极气体保护焊焊接方法生产，这样的方法在生产抗磨层时，至少需要2-4名焊工均布在圆周方向，使用同样的规范，同时同速同向施焊。这种方法实施难度大，多名焊工很难保持焊接规范相同，也很难保证焊接速度相同，且生产周期长。在焊接工艺规范和焊接速度无法严格保证的前提下，由于底环结构焊量的不对称性，很容易引起堆焊层侧的较大不均匀变形，堆焊后尺寸稳定性很差，矫正困难。

本发明从根本上革新了带有抗磨层结构的混流式水轮机底环的制造技术，是制造方法上本质上的改变。使用本发明的工艺方法，使得堆焊层在生产时能得到非常均匀的焊道熔深，更低的母材稀释率水平允许以更少的堆焊层达到化学成分及性能的要求。本方法熔敷效率高，能够提高生产效率。使用本方法生产的混流式水轮机底环抗磨层，熔敷金属化学成分均匀，质量稳定，具有较小的裂纹敏感性。抗磨层表面非常平滑，可以减少堆焊焊道数量及搭接数量。实践证明，使用本方法热输入分布均匀，焊接变形均匀，焊后尺寸稳定性好，焊接变形易于控制和矫正。

本发明用采用带极堆焊方法代替原有的焊条或熔化极气体保护焊方法，生产效率极大提高，不仅节约了人力资源成本，节约了制造周期，更大的价值在于工件的尺寸稳定性好，质量明显提升。

附图说明

图1是带有抗磨层结构的混流式水轮机底环结构示意图。

图2是带极堆焊生产带有抗磨层结构的混流式水轮机底环工艺方法原理图。

具体实施方式

本发明是一种保证带有抗磨层结构的混流式水轮机底环的公差以及质量，节省成本和生产周期的带极焊丝生产混流式水轮机底环抗磨层的制造工艺方法。本发明的技术方案为：

1)按照图纸下料尺寸备料：按照图纸下料尺寸用数控气割机下料，下料后油压机压平；

2)装配和焊接：按照图纸要求，将各单件装配焊接成整体；

3)去应力退火：按照专用退火曲线对底环焊接件进行去应力退火；

4)喷砂：按照专用喷砂工艺守则对底环焊接件喷砂处理；

5)第一次加工前准备：清理工件上的拉筋等消辅材料，检查工件及其表面是否完好，必要时进行处理；

6)第一次加工：加工带极堆焊待焊表面，露出金属光泽；

7)堆焊底环内圆：使用熔化极气体保护焊焊接方法堆焊底环内圆侧待焊区域。

8)堆焊底环上平面抗磨层：吊装底环至焊接变位机，把合牢固，堆焊前走车，验证位置精确度，偏心时调整，验证后使用带极堆焊方法堆焊底环上平面抗磨层；

9）软化退火：按照专用退火曲线对底环焊接件进行软化退火；

10）第二次加工：将堆焊后的底环转加工，加工轴孔。

如图1所示为带有抗磨层结构的混流式水轮机底环结构示意图，整个底环由下环板4、上环板3、内圆侧堆焊层2和上平面堆焊层1组成。

如图2所示为本发明工艺方法原理示意图。带极焊丝5起到本发明的核心作用，采用规格为60mm宽带极焊材，通过电弧6熔化焊材与母材，焊剂7对电弧区起到保护、冶金和稳定电弧的作用。

需用装备：

●埋弧焊焊机

●熔化极气体保护焊机

●3000t油压机

●卷尺

●大锤

●强光手电

●数控气割机

●退火炉

●喷砂间

●车床

●钻床

具体工艺步骤：

●下料，按照图纸下料尺寸用数控气割机下料，下料后油压机压平，使环板平面度均不大于3mm。

●装配和焊接：按照图纸要求，将各单件装配焊接成整体，焊接过程使用熔化极气体保护焊焊接方法，在专用焊接工艺规范的指导下进行焊接；

●去应力退火：按照专用退火曲线对底环焊接件进行去应力退火；本次退火的目的是降低接结构中焊缝内部的残余应力水平，防止后续加工过程中的变形，提高工件尺寸稳定性。

●喷砂：按照专用喷砂工艺守则对底环焊接件喷砂处理；

●第一次加工前准备：清理工件上的拉筋等消辅材料，检查工件及其表面是否完好，必要时进行处理；

●第一次加工：将底环组圆，上车床加工带极堆焊待焊表面，使其露出金属光泽；

●堆焊底环内圆：使用熔化极气体保护焊焊接方法堆焊底环内圆侧待焊区域，焊至图纸要求尺寸；

●堆焊底环上平面抗磨层：吊装底环至焊接变位机，把合牢固，堆焊前走车，验证位置精确度，偏心时调整，验证后使用带极堆焊方法堆焊底环上平面抗磨层；

●软化退火：按照专用退火曲线对底环焊接件进行软化退火；

●第二次加工：将堆焊后的底环转加工，加工轴孔。

本发明生产效率极大提高，缩短了生产制造周期，降低了制造成本，解决了抗磨层结构混流式水轮机底环堆焊后尺寸稳定性不好的问题，提高了产品质量。

Claims (1)

1.一种带极焊丝生产混流式水轮机底环抗磨层的制造工艺方法，其特征是：

1)按照图纸下料尺寸备料：按照图纸下料尺寸用数控气割机下料，下料后油压机压平；

2)装配和焊接：按照图纸要求，将各单件装配焊接成整体；

3)去应力退火：按照专用退火曲线对底环焊接件进行去应力退火；

4)喷砂：按照专用喷砂工艺守则对底环焊接件喷砂处理；

5)第一次加工前准备：清理工件上的拉筋等消辅材料，检查工件及其表面是否完好，必要时进行处理；

6)第一次加工：加工带极堆焊待焊表面，露出金属光泽；

7)堆焊底环内圆：使用熔化极气体保护焊焊接方法堆焊底环内圆侧待焊区域；

8)堆焊底环上平面抗磨层：吊装底环至焊接变位机，把合牢固，堆焊前走车，验证位置精确度，偏心时调整，验证后使用带极堆焊方法堆焊底环上平面抗磨层；

9）软化退火：按照专用退火曲线对底环焊接件进行软化退火；

10）第二次加工：将堆焊后的底环转加工，加工轴孔。

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