CN103506801A - 贯流机组转轮室汽蚀焊补工艺 - Google Patents

贯流机组转轮室汽蚀焊补工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种贯流机组转轮室汽蚀焊补工艺，其特征在于步骤为：A、确定转轮室汽蚀部位；B、根据汽蚀部位规划出需要打磨掉的部分汽蚀部位的形状；C、按规划的形状进行打磨，打磨的深度与汽蚀的深度一致，形成打磨槽；D、将与规划打磨部位的形状和深度相匹配的不锈钢板镶嵌入打磨槽内；不锈钢板上加工有贯通不锈钢板的多个筛孔；E、采用氩弧焊接工艺，从不锈钢板的中间部位的筛孔往两边的方向进行焊补，最后焊接不锈钢板四周与打磨槽的结合部，将不锈钢板焊接在打磨槽中。采用本发明，不仅能保证不拆吊焊补的转轮室变形很小，而且修补后的转轮室能完全满足机组的安全运行，并有较大程度地增加其抗汽蚀的能力。

Description

贯流机组转轮室汽蚀焊补工艺
 
技术领域
    本发明涉及一种针对贯流机组转轮室的汽蚀部分进行焊补的工艺方法。本发明可在不拆吊转轮室的状态下，在小修过程中通过排完流道水后进行焊补转轮室，焊补后其转轮室基本不发生变形。
背景技术
水轮机转轮室是把水轮转换成机械能的重要部件，水能做功经过转轮体和转轮室的过程中，发生了一些化学和物理反应后在转轮叶片上以及转轮室内壁处产生汽蚀现象。
此种汽蚀可直接破坏水轮机转轮叶片和转轮室，严重的汽蚀现象容易造成转轮室破裂。在结构上，贯流式机组转轮室上部与导水机构外环连接，下部与尾水管伸缩节相连，整个转轮室外露于电站水轮机廊道内，转轮室破裂将会导致水淹厂房的大事故。
每年都必须对转轮室进行安全检查与汽蚀焊补，贯流式机组转轮室外露于电站水机廊道内，其转轮室壁厚一般是25～35㎜之间，现有的汽蚀焊补的工艺方法是对汽蚀部分采用气铇后再电焊焊补、再打磨恢复的方式。这样的方式存在以下缺点： 
1、采用大电流的电气铇熔化转轮表面的汽蚀部分时，大电流熔化产生的高温所影响的范围大，其高温面积区大而造成转轮室热变形量大。
2、采用电气铇吹化过程中，因不能精确控制，容易使未受到汽蚀的部分造成更严重的破坏，使其在用电焊的过程中焊接量变大，而电气铇本身采用大电流电焊的方式时会产生较高的温度，从而使被焊接的工件变形较大。
3、因贯流机组转轮室壁薄的原因，采用大电流的电气铇熔化转轮表面的汽蚀部分时产生高温，在采用电焊补时又产生一次高温，这样多次的高温过程，使转轮室变形更加严重。
4、采用大电流的电气铇熔化转轮表面和采用电焊焊补后的汽蚀部分，因焊接表面粗糙度大和变形度大，使其校正和修复中的打磨量很大，所用修复时间很长，不仅很难达到满意的要求，而且所造成的经济损失也很大。
发明内容
本发明旨在解决上述现有技术所存在的缺陷，提供了一种贯流机组转轮室汽蚀焊补的新工艺，不仅能保证不拆吊焊补的转轮室变形很小，而且修补后的转轮室能完全满足机组的安全运行，并有较大程度地增加其抗汽蚀的能力；操作简单，处理修复时间短，成本低，具有较大的实用性和经济价值。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种贯流机组转轮室汽蚀焊补工艺，其特征在于步骤为：
A、确定转轮室汽蚀部位；
B、根据汽蚀部位规划出需要打磨掉的部分汽蚀部位的形状；
C、按规划的形状进行打磨，打磨的深度与汽蚀的深度一致，形成打磨槽；
D、将与规划打磨部位的形状和深度相匹配的不锈钢板镶嵌入打磨槽内；不锈钢板上加工有贯通不锈钢板的多个筛孔；
E、采用氩弧焊接工艺，从不锈钢板的中间部位的筛孔往两边的方向进行焊补，最后焊接不锈钢板四周与打磨槽的结合部，将不锈钢板焊接在打磨槽中。
在所述E步骤之后，还有F、在焊接完成后，对焊接部位进行校正和光滑平整处理。
所述D步骤中，是通过冲床或氩弧焊的方式在不锈钢板上加工成均匀分布的多个筛孔。
所述D步骤中，筛孔的分布密度根据不锈钢板的厚度和大小确定。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：
1、本发明中，与现有的通过气铇的方式相比，本发明直接省略掉了前期的气铇，或者是直接采用打磨的方式替换原来的气铇方式，这样的方式：一方面，打磨的方式能根据汽蚀的范围和深度随意调整打磨槽的形状和深度，不会误伤其余未被汽蚀的部位，另一方面，气铇的方式温度较高，会使转轮室的变形量增大，并且会影响转轮室的材料品质，从而严重影响了转轮室的使用寿命，而采用打磨的方式则完全解决了上述缺点。
2、本发明中，采用不锈钢板来填补打磨槽，且不锈钢板上加工有多个筛孔，并且采用氩弧焊进行特定的由“不锈钢板的中间部位的筛孔往两边的方向进行焊补，最后焊接不锈钢板四周与打磨槽的结合部，将不锈钢板焊接在打磨槽中”的方式，相对于现有的采用普通的电焊和不锈钢焊条结合的方式，一方面，从中间筛孔往两边筛孔方向焊的方式，能够保证不锈钢板在焊接的过程中不会发生中间部位与打磨槽底部接触处出现空心的状况，从而保证不锈钢板整体非常紧密的焊接在打磨槽上，使不锈钢板与转轮室的未汽蚀部分真正地紧密结合在一起，从而保证了焊接质量，也提高了转轮室的工作强度和使用寿命。
3、采用本发明特定的A-E这五个步骤，是不可分割的，这五个步骤有机的结合在一起，相对于传统的必须采用气铇的步骤，或者部分采用不锈钢板的步骤的方式，不仅能保证不拆吊焊补的转轮室变形很小，而且修补后的转轮室能完全满足机组的安全运行，并有较大程度地增加其抗汽蚀的能力；操作简单，处理修复时间短，成本低，具有较大的实用性和经济价值。
4、本发明中，采用“在焊接完成后，对焊接部位进行校正和光滑平整处理”这样的方式，能进一步提高焊补的质量，为贯流机组的安全运行提供了更加可靠的保障。
5、本发明中，通过冲床或氩弧焊的方式在不锈钢板上加工成均匀分布的多个筛孔，能保证加筛孔的加工精度以及保证筛孔按要求的颁布，最终保证焊接强度和工艺要求。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1为采用本方法在转轮室上焊接不锈钢板的工艺示意图
图中标记：
1、转轮室，2、转轮室进入孔，3、汽蚀部位，4、规划的打磨区，5、不锈钢板，6、筛孔。
具体实施方式
实施例1
本发明公开了一种贯流机组转轮室汽蚀焊补工艺，其步骤为：
A、确定转轮室汽蚀部位；
B、根据汽蚀部位规划出需要打磨掉的部分汽蚀部位的形状；
C、按规划的形状进行打磨，打磨的深度与汽蚀的深度一致，形成打磨槽；
D、将与规划打磨部位的形状和深度相匹配的不锈钢板镶嵌入打磨槽内；不锈钢板上加工有贯通不锈钢板的多个筛孔；
E、采用氩弧焊接工艺，从不锈钢板的中间部位的筛孔往两边的方向进行焊补，最后焊接不锈钢板四周与打磨槽的结合部，将不锈钢板焊接在打磨槽中。
实施例2
本发明的最佳实施方法如下：
附图作如下具体说明：图中所述1是贯流式水轮机转轮室，位于水电站机组廊道内。
图中所述2是贯流式水轮机转轮室的进入孔，是工作人员在机组流道排完水后进入转轮室内部的通道。
图中所述3是贯流式水轮机转轮室在运行中，受到不同程度的汽蚀破坏状况。
图中所述4是把图中3的状况进行分析，根据实际状况规划打磨的范围，在打磨范围内用手用砂轮机进行打磨，按规划的长、宽、深度要求打磨好转轮室的汽蚀部分。
图中所述5是用优质的不锈钢薄板，按转轮室已规划打磨好的汽蚀部位的长、宽、深度尺寸，配制相对应长、宽、厚度尺寸的不锈钢薄板进行加工成筛孔形状。经过按相应焊接强度加工制造。
图中所述6是在所有长、宽、厚度已确定的不锈钢薄板上，根据相应的焊接强度布置筛孔的密度，用电焊或冲床加工成筛形状的氩弧焊焊接孔。
打磨实施步骤如下：
图中所述4是转轮室汽蚀打磨部分是采用轻型手动砂轮机进行人工打磨，要求打磨出长、宽边要直，深度底部平整光滑，保证筛形不锈钢薄板镶入贴实无间隙。
图中所述5是镶入焊接的筛形不锈钢板，是通过按长、宽、深度对应略小于汽蚀打磨区部分剪裁形状，采用角砂轮机对进行毛剌处理，保证其光滑平整能转轮汽蚀打磨吻合镶入。
图中所述6是镶入汽蚀区里不锈钢板上的筛形焊接孔，其焊接孔的大小、密度是根据焊接强度采用冲床或电焊的加工方式完成，并用角砂轮机处理其毛剌。
图中所述4、5是将5筛形不锈钢板按规划放入4汽蚀打磨区内，采用氩弧焊接工艺进行焊接，首先从中间的筛孔有序向外边筛孔方向进行焊接，保证每个筛孔焊接牢固，最后焊接四边，使整块筛形不锈钢板牢固、平整地焊接在转轮室的汽蚀区上，达到完全覆盖汽蚀区的目的。
图中所述1是贯流式机组转轮室，转轮室内汽蚀区域通过打磨、镶入不锈钢板、氩弧焊接等工艺的全面施工完成后，进行检测和打磨工序，采用轻型手动砂轮机进行针对转轮室镶入和焊接部位打磨，要求把镶入和焊接部位打磨平整、光滑，经过严格检查满足安全运行的要求。用这一系列简单、轻松，时间短、成本低、变形小、安全可靠的新工艺，达到处理贯流转轮室汽蚀的目的。

Claims (4)

1.一种贯流机组转轮室汽蚀焊补工艺，其特征在于步骤为：
A、确定转轮室汽蚀部位；
B、根据汽蚀部位规划出需要打磨掉的部分汽蚀部位的形状；
C、按规划的形状进行打磨，打磨的深度与汽蚀的深度一致，形成打磨槽；
D、将与规划打磨部位的形状和深度相匹配的不锈钢板镶嵌入打磨槽内；不锈钢板上加工有贯通不锈钢板的多个筛孔；
E、采用氩弧焊接工艺，从不锈钢板的中间部位的筛孔往两边的方向进行焊补，最后焊接不锈钢板四周与打磨槽的结合部，将不锈钢板焊接在打磨槽中。
2.根据权利要求1所述的贯流机组转轮室汽蚀焊补工艺，其特征在于：在所述E步骤之后，还有F、在焊接完成后，对焊接部位进行校正和光滑平整处理。
3.根据权利要求1或2所述的贯流机组转轮室汽蚀焊补工艺，其特征在于：所述D步骤中，是通过冲床或氩弧焊的方式在不锈钢板上加工成均匀分布的多个筛孔。
4.根据权利要求3所述的贯流机组转轮室汽蚀焊补工艺，其特征在于：所述D步骤中，筛孔的分布密度根据不锈钢板的厚度和大小确定。
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