CN106271466A - 核电半速汽轮发电机出线端子焊接方法 - Google Patents

核电半速汽轮发电机出线端子焊接方法 Download PDF

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贾瑞燕
邱希亮
史文卿
徐波
娄红斌
展中军
石少强
段伟赞
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Abstract

本发明涉及一种核电半速汽轮发电机出线端子焊接方法。以解决目前出线端子焊接，采用手弧焊或气保焊等工艺，焊接变形严重，焊后尺寸难保证、焊缝成形困难、焊接质量差，探伤很难一次通过的问题。该方法是：一、备料；二、划线；三、装配；四、点焊；五、安装工具工装；六、焊前预热；七、对待焊工件进行熔化极气体保护焊MIG焊，焊接电流为370～420A，焊接电压为24～34V，焊接速度为350～500mm/min，保护气体为99.996％以上高纯氩气，气体流量为10～15L/min；八、修饰焊；九、无损探伤检测。本发明用于核电半速汽轮发电机出线端子焊接。

Description

核电半速汽轮发电机出线端子焊接方法
技术领域
本发明涉及一种核电半速汽轮发电机出线端子焊接方法。
背景技术
出线端子为核电半速汽轮发电机的电气联接关键结构件，常规60万机组采用的是整块厚铜板下料，通过加工制造。而核电半速汽轮发电机出线端子采用铜板焊接结构，焊缝难熔合且焊后变形严重，易出现气孔、咬边等缺陷。针对出线端子结构复杂，尺寸精度控制要求严格，其焊接质量控制成为百万核电国产化中的攻克难点之一。所以，核电半速汽轮发电机出线端子焊接工艺和焊接参数严重影响焊接质量，进而直接影响出线端子产品的质量和生产效率，也影响核电半速汽轮发电机的制造水平。
发明内容
本发明的目的是提供一种核电半速汽轮发电机出线端子焊接方法，焊接质量好，返修率低；焊接效率高，制造周期短，保证出线端子尺寸公差要求。本发明的技术方案是：所述方法包括以下步骤：步骤一、备料：座板(1)及端子板(2)采用等离子切割下料，下料采用油压机压平，压平过程采用同材质垫片保护，加工各单件至合格尺寸；
步骤二、划线：以步骤一加工时确定的座板(1)中心线为基准，在座板(1)上划出端子板(2)的装配位置线；
步骤三、装配：按步骤二所划装配位置线，将端子板(2)装配在座板(1)上，端子板(2)到座板(1)中心的距离按名义尺寸放大2～3mm装配，端子板(2)垂直度不大于1mm；
步骤四、点焊：按步骤三装配合格后，将座板(1)与端子板(2)之间进行点焊，焊接的方式采用钨极惰性气体保护焊TIG焊，焊接材料为Φ3.0mm的型号为：ER CuNi-7焊丝，焊接电流为250～300A，焊接电压为20～24V，保护气体为99.996％以上高纯氦气，气体流量为10～15L/min；
步骤五、安装工具工装：将步骤四点焊牢固的出线端子放置变位机上，在端子板(2)两侧把合临时保护板，避免焊接飞溅，端子板(2)下部铺设陶瓷衬垫，避免热量流失过快；
步骤六、焊前预热：按步骤五安装工具工装后，对焊缝周围预热温度不低于650℃，焊接起始温度不小于600℃；
步骤七、焊接：调整焊接变位机，保证最佳焊接位置，先进行外侧焊缝(3)的焊接，完成后再焊接内侧焊缝(4)，最后焊接封头焊缝(5)，采用熔化极气体保护焊MIG焊，焊接材料为Φ1.6mm的型号为：AWS A5.7ERCu焊丝，焊接电流为370～420A，焊接电压为24～34V，焊接速度为350～500mm/min，保护气体为99.996％以上高纯氩气，气体流量为10～15L/min；
步骤八、修饰焊：步骤七焊接完成后，对焊缝进行修磨，局部缺肉或缺陷处进行修饰焊，焊接的方式采用钨极惰性气体保护焊TIG焊，焊接材料为Φ3.0mm的型号为：ER CuNi-7焊丝，焊接电流为250～300A，焊接电压为20～24V，保护气体为99.996％以上高纯氦气，气体流量为10L/min～15L/min；
步骤九、无损探伤检测：对焊接后的出线端子进行着色探伤检测，使其满足设计要求。
技术效果：
本发明通过对核电半速汽轮发电机出线端子焊接方法进行工艺试验，试制成功并摸索得到一套适合核电半速汽轮发电机出线端子焊接的最佳工艺参数，完成核电半速汽轮发电机出线端子焊接工艺实验，且进行了无损探伤检测，检测结果满足设计和生产的要求。
铜及其合金的导热性好，因此焊接方法所提供的热量对材料的厚度很敏感，本发明采用熔化极气体保护焊MIG焊配合钨极惰性气体保护焊TIG焊的方法，通过改变焊接参数，达到大功率、热效率高、能量集中的焊接，可以实现结构复杂的铜板结构出线端子的焊接；出线端子装配预留工艺余量，合理的焊接顺序，有效补偿焊接变形，保证出线端子尺寸公差要求；采用型号为ERCuNi-7的焊丝进行出线端子端头封头焊接，有效控制热裂纹的产生，明显提高焊接质量，减少返修几率，提高效率，缩短制造周期，降低成本，加速百万核电国产化进程，并且可以推广使用到其他焊接性差、焊接变形大、焊接质量难保证的铜材质零部件的焊接上。
发明解决了目前国内核电半速汽轮发电机出线端子焊接无制造经验，采用手弧焊、气保焊等工艺，出线端子、端子板的焊接变形严重，座板焊后尺寸难保证、焊缝成形困难、焊接质量差，探伤很难一次通过的问题。
附图说明
图1为本发明的整体结构主视图
图2为图1的左视图
具体实施方式
实施例1：如图1、图2所示，本实施方式的核电半速汽轮发电机出线端子焊接方法，所述方法按以下步骤完成：
步骤一、备料：座板1及端子板2采用等离子切割下料，下料采用油压机压平，压平过程采用同材质垫片保护，加工各单件至合格尺寸；
步骤二、划线：以步骤一加工时确定的座板1中心线为基准，在座板1上划出端子板2的装配位置线；
步骤三、装配：按步骤二所划装配位置线，将端子板(2)装配在座板1上，端子板2到座板1中心的距离按名义尺寸放大2～3mm装配，端子板2垂直度不大于1mm；
步骤四、点焊：按步骤三装配合格后，将座板1与端子板2之间进行点焊，焊接的方式采用钨极惰性气体保护焊TIG焊，焊接材料为Φ3.0mm的型号为：ER CuNi-7焊丝，焊接电流为250～300A，焊接电压为20～24V，保护气体为99.996％以上高纯氦气，气体流量为10～15L/min；
步骤五、安装工具工装：将步骤四点焊牢固的出线端子放置变位机上，在端子板2两侧把合临时保护板，避免焊接飞溅，端子板2下部铺设陶瓷衬垫，避免热量流失过快；
步骤六、焊前预热：按步骤五安装工具工装后，对焊缝周围预热温度不低于650℃，焊接起始温度不小于600℃；
步骤七、焊接：调整焊接变位机，保证最佳焊接位置，先进行外侧焊缝3的焊接，完成后再焊接内侧焊缝4，最后焊接封头焊缝5，采用熔化极气体保护焊MIG焊，焊接材料为Φ1.6mm的型号为：AWS A5.7ERCu焊丝，焊接电流为370～420A，焊接电压为24～34V，焊接速度为350～500mm/min，保护气体为99.996％以上高纯氩气，气体流量为10～15L/min；
步骤八、修饰焊：步骤七焊接完成后，对焊缝进行修磨，局部缺肉或缺陷处进行修饰焊，焊接的方式采用钨极惰性气体保护焊TIG焊，焊接材料为Φ3.0mm的型号为：ER CuNi-7焊丝，焊接电流为250～300A，焊接电压为20～24V，保护气体为99.996％以上高纯氦气，气体流量为10L/min～15L/min；
步骤九、无损探伤检测：对焊接后的出线端子进行着色探伤检测，使其满足设计要求。
实施例2：如图1、图2所示，本实施方式的步骤七中，焊接封头焊缝5时，局部焊缝需要钨极惰性气体保护焊TIG焊进行端头封头焊接，焊接材料为Φ2.5mm的型号为ERCuNi-7的焊丝，焊接电流为230A，焊接电压为24V，保护气体为99.997％以上高纯氦气，气体流量为14L/min。其它步骤与实施例1相同。
实施例3：本实施方式的座板1及端子板2材料型号为T2Y1的铜板。其它步骤与实施例1、2相同。

Claims (3)

1.一种核电半速汽轮发电机出线端子焊接方法，其特征是：所述方法按以下步骤完成：
步骤一、备料：座板(1)及端子板(2)采用等离子切割下料，下料采用油压机压平，压平过程采用同材质垫片保护，加工各单件至合格尺寸；
步骤二、划线：以步骤一加工时确定的座板(1)中心线为基准，在座板(1)上划出端子板(2)的装配位置线；
步骤三、装配：按步骤二所划装配位置线，将端子板(2)装配在座板(1)上，端子板(2)到座板(1)中心的距离按名义尺寸放大2～3mm装配，端子板(2)垂直度不大于1mm；
步骤四、点焊：按步骤三装配合格后，将座板(1)与端子板(2)之间进行点焊，焊接的方式采用钨极惰性气体保护焊TIG焊，焊接材料为Φ3.0mm的型号为：ER CuNi-7焊丝，焊接电流为250～300A，焊接电压为20～24V，保护气体为99.996％以上高纯氦气，气体流量为10～15L/min；
步骤五、安装工具工装：将步骤四点焊牢固的出线端子放置变位机上，在端子板(2)两侧把合临时保护板，避免焊接飞溅，端子板(2)下部铺设陶瓷衬垫，避免热量流失过快；
步骤六、焊前预热：按步骤五安装工具工装后，对焊缝周围预热温度不低于650℃，焊接起始温度不小于600℃；
步骤七、焊接：调整焊接变位机，保证最佳焊接位置，顺序为先进行外侧焊缝(3)的焊接，再焊接内侧焊缝(4)，然后焊接封头焊缝(5)，端子板间交替跳跃循环至焊满，采用熔化极气体保护焊MIG焊，焊接材料为Φ1.6mm的型号为：AWS A5.7ERCu焊丝，焊接电流为370～420A，焊接电压为24～34V，焊接速度为350～500mm/min，保护气体为99.996％以上高纯氩气，气体流量为10～15L/min；
步骤八、修饰焊：步骤七焊接完成后，对焊缝进行修磨，局部缺肉或缺陷处进行修饰焊，焊接的方式采用钨极惰性气体保护焊TIG焊，焊接材料为Φ3.0mm的型号为：ER CuNi-7焊丝，焊接电流为250～300A，焊接电压为20～24V，保护气体为99.996％以上高纯氦气，气体流量为10L/min～15L/min；
步骤九、无损探伤检测：对焊接后的出线端子进行着色探伤检测，使其满足设计要求。
2.根据权利要求1所述的一种核电半速汽轮发电机出线端子焊接方法，其特征是：步骤七中，焊接封头焊缝(5)时，局部焊缝需要钨极惰性气体保护焊TIG焊进行端头封头焊接，焊接材料为Φ2.5mm的型号为：ERCuNi-7焊丝，焊接电流为230A，焊接电压为24V，保护气体为99.997％以上高纯氦气，气体流量为14L/min。
3.根据权利要求1、2所述的一种核电半速汽轮发电机出线端子焊接方法，其特征是：座板(1)及端子板(2)材料型号为：T2Y1的铜板。
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