CN105081532A - 一种汽轮机拂配式隔板叶栅焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽轮机拂配式隔板叶栅焊接方法，包括用人工进行静叶片定位焊和用机器人进行静叶片加固焊两个步骤；在人工定位焊步骤中，对位于静叶片两端头三个焊位进行对称点焊；在机器人加固焊步骤中，对焊接坡口内焊缝进行不同位置和顺序的三道焊接；通过增大结构刚性，降低偏心距，增加被焊静叶片两侧结构对称性，减少各静叶片焊接时的相互影响，达到了减小应力和变形的目的。

Description

一种汽轮机拂配式隔板叶栅焊接方法
技术领域
本发明涉及汽轮机拂配式隔板，具体地讲是一种汽轮机拂配式隔板叶栅焊接方法。
背景技术
汽轮机隔板叶栅主要分为围带式及拂配式两种，相比围带式叶栅，拂配式叶栅具有装配过程简单、装配效率高、尺寸精度高等优点，在精度要求高的高、中压前几级隔板上得到了广泛的应用。
在拂配式叶栅的焊接过程中，为了增加叶栅强度，减少叶栅的延伸裂纹倾向，避免拂配缝非汽道侧产生剩磁，采用了拂配缝开坡口填丝焊接工艺，设计图纸及工艺要求焊后椭圆度≤1mm，平面度≤1mm，要求非常严格。由于拂配后各静叶片密集排列，且静叶片形状及焊缝为非对称结构，焊接过程中，在能量高度集中的热源作用下，受热不均匀，各部位热胀冷缩将不一致，从而产生偏心的应力场和应变场，隔板叶栅的变形控制难度较大。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供了一种汽轮机拂配式隔板叶栅焊接方法，使用该方法能很好控制隔板叶栅的焊接变形，同时增强叶栅焊接的强度，提高焊接精度。
实现本发明的技术方案是：一种汽轮机拂配式隔板叶栅焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、用人工进行静叶片定位焊，其定位焊位置和顺序如下：
（1）对位于静叶片两端头中心的第一焊位进行点焊，可以降低静叶片形心的偏心率，提高尺寸稳定性；
（2）对位于静叶片出汽边两端面的第二焊位进行定位焊满，定位焊长度覆盖到出汽边端面，这样既可相对减少热输入，又增大抗裂性；
（3）对位于静叶片进汽边两端面的第三焊位进行定位焊满，定位焊长度覆盖到静叶片进汽边端面；
（4）上述定位焊各点要两端同时、同步对称焊接，隔一条拂配缝跳焊；
B、用机器人进行静叶片加固焊，其焊接位置和顺序如下：
（1）焊接坡口内紧靠焊缝进行第一道焊接，两个机械臂同时、同步焊接，隔一条拂配缝对称跳焊，立向上焊；
（2）焊接坡口内紧靠坡口边沿一侧进行第二道焊接，然后紧靠坡口边沿另一侧进行第三道焊接，两个机械臂同时、同步焊接，隔一条拂配缝跳焊，立向上焊。
所述步骤A进行前，用固定压紧装置通过外冠和内冠将各叶片压紧。
所述步骤B中，在进行第一道焊接时，用固定压紧装置通过外冠和内冠将各叶片压紧；在进行第二、三道焊接之前将固定压紧装置拆除。
所述步骤A中，采用氩弧焊。
本发明的有益效果是：
1、用人工进行静叶片定位焊和机器人进行静叶片加固焊相结合，既增大隔板叶栅焊接时的刚性和尺寸稳定性，又使焊接在非常牢固的前提下达到很高的精度要求。
2、由于第二焊位结构上存在拐点，易产生应力集中，且由于该位置距离静叶片出汽边较近，散热条件较差，易过热，产生较大热应力和变形，很容易产生裂纹，因此采用氩弧焊定位焊满，定位焊长度覆盖到出汽边端面，这样既可相对减少热输入，又增大抗裂性。
3、增大了结构刚性，降低了偏心距，增加了被焊静叶片两侧结构对称性，减少了各静叶片焊接时的相互影响，达到减小应力和变形的目的。
附图说明
图1为本发明静叶片与内外冠位置关系示意图；
图2为固定压紧装置将各静叶片压紧状况示意图；
图3为本发明定位焊三个焊位示意图；
图4为本发明加固焊三道焊接位置示意图。
图中标号：1—第一焊位，2—第二焊位，3—第三焊位，4—静叶片，5—外冠，6—内冠，7—静叶片进气侧，8—固定压紧装置，9—第一道焊接，10—第二道焊接，11—第三道焊接，12—焊缝，13—坡口,14—拂配缝。
具体实施方式
如图1至图4所示，一种汽轮机拂配式隔板叶栅焊接方法，包括A、B两个步骤：在步骤A进行前，用固定压紧装置8通过外冠5和内冠6将各静叶片4压紧，静叶片进气侧7向下。焊接采用氩弧焊。
A、为增大隔板叶栅焊接时的刚性和尺寸稳定性，用人工进行静叶片4定位焊，其定位焊位置和顺序如下：
（1）对位于静叶片4两端头中心的第一焊位1进行点焊，可以降低静叶片4形心的偏心率，提高尺寸稳定性；
（2）第二焊位在结构上存在拐点，易产生应力集中，且由于该位置距离静叶片出汽边较近，散热条件较差，易过热，产生较大热应力和变形，很容易产生裂纹，因此采用氩弧焊对位于静叶片4出汽边两端面的第二焊位2进行定位焊满，定位焊长度覆盖到出汽边端面，这样既可相对减少热输入，又增大抗裂性；
（3）对位于静叶片4进汽边两端面的第三焊位3进行定位焊满，定位焊长度覆盖到静叶片4进汽边端面；
（4）考虑增加被焊静叶片4两侧结构对称性，减少各静叶片4焊接时的相互影响，上述定位焊各点要两端同时、同步对称焊接，隔一条拂配缝14跳焊；
B、定位焊之后，用机器人进行静叶片4加固焊，考虑坡口13尺寸，为避免产生咬边、未熔合等缺陷，按图4所示的顺序和位置进行加固焊。其具体焊接位置和顺序如下：
（1）转机器人加固焊，焊接坡口13内紧靠焊缝12进行第一道焊接9，考虑增加被焊静叶片4两侧结构对称性，减少各静叶片4焊接时的相互影响，两个机械臂同时、同步焊接，隔一条拂配缝14对称跳焊，立向上焊；
（2）同样考虑增加被焊静叶片4两侧结构对称性，减少各静叶片4焊接时的相互影响，焊接坡口13内紧靠坡口13边沿一侧进行第二道焊接10，然后紧靠坡口13边沿另一侧进行第三道焊接11，两个机械臂同时、同步焊接，隔一条拂配缝14跳焊，立向上焊。
上述步骤B中，在进行第一道焊接9时，用固定压紧装置8通过外冠5和内冠6将各静叶片4压紧；在进行第二、三道焊接10、11之前将固定压紧装置8拆除。

Claims (4)

1.一种汽轮机拂配式隔板叶栅焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、用人工进行静叶片定位焊，其定位焊位置和顺序如下：
（1）对位于静叶片两端头中心的第一焊位进行点焊，可以降低静叶片形心的偏心率，提高尺寸稳定性；
（2）对位于静叶片出汽边两端面的第二焊位进行定位焊满，定位焊长度覆盖到出汽边端面，这样既可相对减少热输入，又增大抗裂性；
（3）对位于静叶片进汽边两端面的第三焊位进行定位焊满，定位焊长度覆盖到静叶片进汽边端面；
（4）上述定位焊各点要两端同时、同步对称焊接，隔一条拂配缝跳焊；
B、用机器人进行静叶片加固焊，其焊接位置和顺序如下：
（1）焊接坡口内紧靠焊缝进行第一道焊接，两个机械臂同时、同步焊接，隔一条拂配缝对称跳焊，立向上焊；
（2）焊接坡口内紧靠坡口边沿一侧进行第二道焊接，然后紧靠坡口边沿另一侧进行第三道焊接，两个机械臂同时、同步焊接，隔一条拂配缝跳焊，立向上焊。
2.根据权利要求1所述汽轮机拂配式隔板叶栅焊接方法，其特征在于：所述步骤A进行前，用固定压紧装置通过外冠和内冠将各叶片压紧。
3.根据权利要求1所述汽轮机拂配式隔板叶栅焊接方法，其特征在于：所述步骤B中，在进行第一道焊接时，用固定压紧装置通过外冠和内冠将各叶片压紧；在进行第二、三道焊接之前将固定压紧装置拆除。
4.根据权利要求1所述汽轮机拂配式隔板叶栅焊接方法，其特征在于：所述步骤A中，采用氩弧焊。
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