CN104439745B - 改进型1000mw发电机定子机座焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种改进型1000MW发电机定子机座焊接方法，通过对铆接、焊接顺序、焊角尺寸控制、铆接尺寸控制、辅助支撑的设置、消除应力处理的规范与要求，达到保证焊接形位公差要求、控制焊接变形、使发电机定子机座的焊缝及结构强度达到正常运行及运输安全要求，保证发电机正常运行寿命要求，保证定子运输安全。

Description

改进型1000MW发电机定子机座焊接方法
技术领域：本发明涉及一种改进型1000MW发电机定子机座焊接方法。
背景技术：1000MW级超超临界汽轮发电定子运输超重超限程度高，运输及其困难，运输问题上升为制约瓶颈，发电机设计面临的问题是其定子的尺寸及重量超过运输极限，在内陆的运输成为制约瓶颈问题，铁路的建筑接近限界、曲线半径、轴载荷、道桥活载荷、车辆设计规范等技术条件制约了大车的设计，使车辆的承载能力不能无限制的提高，一些特定长度的桥涵成为过桥限制门限，使车辆与货物的总重最大允许值被限定，在此条件约束下，减重成为发电机定子及车辆的共同问题；1000MW发电机的额定氢气压力为5个标准大气压，定子还要承担转子的动、静载荷以及定子额定转矩及事故短路转矩，承担基波及倍频振动，且1000MW发电机定子在运输过程中成为车辆的承载结构，关系到车辆的完整性，负责静力及运输冲击力的传输，由钳夹梁销孔及压柱施加的巨大集中载荷要通过运输接口部件传递到定子机座；由于结构重量被严格限制，结构复杂，结构不对称，如果采用以往技术焊接步骤与方法，会造成结构尺寸超差、弯曲变形，焊缝及结构强度达不到发电运行要求及运输安全要求等问题，产生无法使用或造成运输安全隐患。
发明内容：本发明的目的是提供一种改进型1000MW发电机定子机座焊接方法，通过对铆接、焊接顺序、焊角尺寸控制、铆接尺寸控制、辅助支撑的设置、消除应力处理的规范与要求，达到保证焊接形位公差要求、控制焊接变形、使发电机定子机座的焊缝及结构强度达到正常运行及运输安全要求，保证1000MW发电机正常运行寿命要求，保证定子运输安全。
本发明的技术方案为：一种改进型1000MW发电机定子机座焊接方法，焊接方法按以下步骤进行：
1)预先调整准备步骤：纵向边板、盖板下料按名义尺寸加长20mm，纵向边板与盖板铆接成为盖板组件，纵向筋以及辅助钢管下料按名义尺寸加长1mm，机座外皮下料按名义尺寸加长20mm；
2)铆接过程：采用定位靠板支架作为基本定位基准，将励端端板置于焊接平台，励端端板顶端紧密接触靠板支架；将盖板组件对准励端端板顶端并紧密接触靠板支架，铆接焊缝为6-8mm，铆接焊缝长度30-50mm，间隔200-300mm；以盖板组件为定位基准依次装配铆接中部环板，以纵向筋以及辅助钢管为支撑物托起中部环板，使中部环板与盖板组件对中且紧密接触盖板组件，中部环板与纵向筋以及辅助钢管之间的铆接焊缝为6-8mm；中部环板与盖板组件之间的铆接焊缝为6-8mm，铆接焊缝长度30-50mm，间隔200-300mm；最后铆接汽端端板；
3)实施焊接步骤：焊缝采用小焊量多次焊接方法完成，所有主结构焊缝的焊量须平均为三次焊接完成，焊接也要左右对称进行；辅助钢管在第一次焊接完成后割除；
4)定子机座退火步骤：完成全部焊接的定子机座与平台及靠板支架脱离，进行退火工序；使定子机座盖板面朝下接触退火炉地面。
技术效果：由于发电机定子为多环板结构，环板与机座外皮及机座盖板之间焊量较大，焊接收缩累积会造成尺寸缩短，采取的结构预先放大量，可以抵消焊接及退火的收缩量；如不采取该措施，会造成焊接后结构尺寸变小以及加工余量不足的问题；纵向筋与盖板铆接成为盖板组件，在铆接过程采用定位靠板支架作为基本定位基准，使环板能够准确定位，避免各级环板相互错位，便于后续贴外皮工序的进行；实施焊接步骤规定了采用小焊量多次焊接方法完成以及规定焊接次序在于减小焊接变形保证焊接质量，焊接左右对称进行也是在于减小焊接变形保证焊接质量，避免变形不一致造成扭曲变形；辅助钢管在第一次焊接完成后割除避免了辅助钢管在后续焊接过程中辅助钢管对机座进一步收缩造成的抗力，避免结构变形；定子机座退火步骤，使定子机座盖板面朝下接触退火炉地面，能够避免该工序造成机座变形。
附图说明：
图1为纵向边板及盖板示意图。
图2为机座外皮示意图。
图3为铆接过程示意图。
图4为本发明定子机座焊接完成示意图。
图5为定子机座退火放置示意图。
具体实施方式：焊接方法按以下步骤进行：
预先调整准备步骤：纵向边板1、盖板2下料按名义尺寸加长20mm，纵向边板1与盖板2铆接成为盖板组件3，纵向筋4以及辅助钢管5下料按名义尺寸加长1mm，机座外皮6下料按名义尺寸加长20mm；
铆接过程：如图1所示，采用定位靠板支架7作为基本定位基准，将励端端板8置于焊接平台9，励端端板顶端10紧密接触靠板支架7；将盖板组件3对准励端端板顶端10并紧密接触靠板支架7，铆接焊缝为6-8mm，铆接焊缝长度30-50mm，间隔200-300mm；以盖板组件3为定位基准依次装配铆接中部环板11，以纵向筋4以及辅助钢管5为支撑物托起中部环板11，使中部环板11与盖板组件3对中且紧密接触盖板组件3，中部环板11与纵向筋4以及辅助钢管5之间的铆接焊缝为6-8mm；中部环板11与盖板组件3之间的铆接焊缝为6-8mm，铆接焊缝长度30-50mm，间隔200-300mm；最后铆接汽端端板9；
实施焊接步骤，焊缝采用小焊量多次焊接方法完成，所有主结构焊缝的焊量须平均为三次焊接完成，焊接也要左右对称进行；辅助钢管5在第一次焊接完成后割除；
定子机座退火步骤，完成全部焊接的定子机座与平台及靠板支架7脱离，进行退火工序；使定子机座盖板2面朝下接触退火炉地面。
由于发电机定子为多环板结构，环板与机座外皮及机座盖板之间焊量较大，焊接收缩累积会造成尺寸缩短，采取的结构预先放大量，可以抵消焊接及退火的收缩量；如不采取该措施，会造成焊接后结构尺寸变小以及加工余量不足的问题；纵向筋与盖板铆接成为将盖板组件，在铆接过程采用定位靠板支架作为基本定位基准，使环板能够准确定位，避免各级环板相互错位，便于后续贴外皮工序的进行；实施焊接步骤规定了采用小焊量多次焊接方法完成以及规定焊接次序在于减小焊接变形保证焊接质量，焊接左右对称进行也是在于减小焊接变形保证焊接质量，避免变形不一致造成扭曲变形；辅助钢管在第一次焊接完成后割除避免了辅助钢管在后续焊接过程中辅助钢管对机座进一步收缩造成的抗力，避免结构变形；定子机座退火步骤，使定子机座盖板面朝下接触退火炉地面，能够避免该工序造成机座变形。

Claims (1)

1.一种改进型1000MW发电机定子机座焊接方法，其特征是：焊接方法按以下步骤进行：
1)预先调整准备步骤：纵向边板(1)、盖板(2)下料按名义尺寸加长20mm，纵向边板(1)与盖板(2)铆接成为盖板组件(3)，纵向筋(4)以及辅助钢管(5)下料按名义尺寸加长1mm，机座外皮(6)下料按名义尺寸加长20mm；
2)铆接过程：采用定位靠板支架(7)作为基本定位基准，将励端端板(8)置于焊接平台，励端端板顶端(10)紧密接触靠板支架(7)；将盖板组件(3)对准励端端板顶端(10)并紧密接触靠板支架(7)，铆接焊缝为6-8mm，铆接焊缝长度30-50mm，间隔200-300mm；以盖板组件(3)为定位基准依次装配铆接中部环板(11)，以纵向筋(4)以及辅助钢管(5)为支撑物托起中部环板(11)，使中部环板(11)与盖板组件(3)对中且紧密接触盖板组件(3)，中部环板(11)与纵向筋(4)以及辅助钢管(5)之间的铆接焊缝为6-8mm；中部环板(11)与盖板组件(3)之间的铆接焊缝为6-8mm，铆接焊缝长度30-50mm，间隔200-300mm；最后铆接汽端端板(9)；
3)实施焊接步骤：焊缝采用小焊量多次焊接方法完成，所有主结构焊缝的焊量须平均为三次焊接完成，焊接也要左右对称进行；辅助钢管(5)在第一次焊接完成后割除；
4)定子机座退火步骤：完成全部焊接的定子机座与平台及靠板支架(7)脱离，进行退火工序；使定子机座盖板(2)面朝下接触退火炉地面。
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