CN109014649A - 进出水边无焊接坡口结构的固定导叶及装焊工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种进出水边无焊接坡口结构的固定导叶及装焊工艺方法。固定导叶进水边及出水边两端不加工焊接坡口，而除进、出水边以外的固定导叶中间区域加工U形坡口，固定导叶的中间坡口段与进、出水边两端平面以车刀圆R渐变圆滑过渡。固定导叶与座环环板装配时不额外预留焊接收缩量，装配后将固定导叶端部平台区域与座环环板间角焊固定，施焊时，首先焊接导叶中间部位的坡口焊缝，焊接完成后再使用碳弧气刨将导叶两端平台刨出焊接坡口，最后焊接导叶进水边及出水边端部焊缝，采用本发明提供的新型结构导叶及装焊工艺方法，能够精确控制座环焊后开口尺寸公差，提升座环产品制造质量。

Description

进出水边无焊接坡口结构的固定导叶及装焊工艺方法
技术领域
本发明涉及一种进出水边无焊接坡口结构的固定导叶及装焊工艺方法。
背景技术
抽水蓄能机组座环焊接后开口尺寸公差非常严格，一般半开口公差只有±2mm，通过在装焊过程中装焊支撑拉筋、调整焊接顺序等措施并不能有效控制座环焊后开口尺寸公差，往往在后序通过环板过流表面堆焊及铲磨加工的方式处理，增加了返修工作量及制造周期。
采用传统工艺及装焊方法的缺点是：
1)在固定导叶与座环环板装配时，需要工艺人员在大量的工程实践经验及焊接机理分析的基础上给出预留焊接收缩量。
2)由于座环环板与固定导叶间焊缝均要求清根焊透，另外受座环环板自身平面度的影响及环板与各固定导叶装配间隙的差异，导致座环开口圆周各点焊接收缩量及开口尺寸偏差较大。
3)在固定导叶与座环环板装配时，在环板内外圆间需要装焊控制座环开口尺寸的支撑拉筋及防止导叶扭曲变形的大弧形筋板，浪费焊接消辅材料。
4)固定导叶与座环环板装配时，由于导叶与环板平面间为坡口钝边接触，内外圆切点与划线对正困难，装配效率低。
从上面几点可以看出，采用传统工艺固定导叶及装焊方法，不仅很难准确给出预留焊接收缩量，同时在制造过程中会浪费大量的支撑拉筋，而且座环焊后开口尺寸偏差较大，因此有必要研发出一种装焊操作更简便、更有利于精准控制座环焊后开口尺寸公差的新结构固定导叶及装焊工艺方法。
发明内容
本发明通过采用一种进出水边无焊接坡口结构的固定导叶及装焊工艺方法，取代传统工艺固定导叶及装焊工艺，能够精确控制座环焊后开口尺寸公差，提升座环产品制造质量，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种进出水边无焊接坡口结构的固定导叶及装焊工艺方法：进水边B与出水边A范围内的固定导叶(1)与座环环板(2)之间为T型角焊缝接头形式，接触形式为平面接触，固定导叶中间坡口区域C加工为U形坡口，固定导叶中间坡口区域C与座环环板(2)间的配合形式为坡口钝边接触，固定导叶(1)的中间坡口段C与进水边B、出水边A的两端平面以车刀圆R渐变圆滑过渡，在座环环板(2)与固定导叶(1)装配时按照理论开口高度H进行装配，装配后将固定导叶(1)端部平台区域与环板(2)间角焊缝焊接固定，施焊时首先焊接固定导叶中间坡口区域C的坡口焊缝，焊接完成后再使用碳弧气刨将固定导叶(1)两端平台刨出焊接坡口，最后焊接固定导叶(1)进水边B及出水边A端部焊缝。
采用进出水边无焊接坡口结构的固定导叶(1)，固定导叶(1)进水边B、出水边A均高于导叶中间段C坡口钝边1mm～2mm，固定导叶(1)与环板(2)配合的上下端面间高度按名义尺寸+3.5mm～+4mm进行设计和加工。
技术效果：
1)与传统工艺的固定导叶相比，新型结构固定导叶与座环环板由坡口钝边接触变为平面接触，固定导叶内外圆切点与划线更容易对正，使装配操作更简便、更高效。
2)与传统工艺的固定导叶相比，由于新型固定导叶进出水边没有焊接坡口，进出水边端部与座环环板间的大平面接触形式与工艺支撑拉筋有相同的作用，可以取消环板内外圆间控制座环开口高度尺寸的工艺支撑拉筋及防止导叶扭曲变形的大弧形筋板，可节省大量焊接制造过程所需消辅材料。
3)采用本发明的固定导叶及装焊工艺方法，由于固定导叶进出水边端部平面以及座环环板内过流表面均为精加工面，并且在座环与固定导叶装配时要求无间隙接触，可以精确控制座环装配尺寸精度；同时按照座环理论开口高度进行装配，不需要额外预留焊接收缩量，也能够保证座环开口圆周各点焊接收缩均匀，精准控制座环焊后开口尺寸公差，提升座环产品制造质量。
4)采用本发明的固定导叶及装焊工艺方法，导叶的进出水边端部平面可以对固定导叶与环板起到刚性固定的作用，减小座环焊接变形，同时在首次工艺性退火释放焊接应力后，固定导叶中间坡口区域已经焊接完成，它对固定导叶进出水边端部的二次焊接又能起到刚性固定的作用，二次焊接产生的应力又可以在座环焊后整体退火时得到消除，固定导叶进出水边端部与中间坡口区域先后焊接且互为刚性固定，能够起到非常好的控制焊接变形的作用。
附图说明
图1固定导叶与环板装焊正二侧视图
图2座环结构及开口尺寸示意图
具体实施方式
如图1所示的本发明是一种进出水边无焊接坡口结构的固定导叶及装焊工艺方法，用于取代传统工艺的固定导叶及装焊工艺方法，能够精准控制座环焊后开口尺寸H公差，提升座环产品制造质量。本发明的具体实施方案为：1)进水边B与出水边A范围内的固定导叶1与座环环板2之间由传统的T型坡口焊缝接头形式更改为T型角焊缝接头形式，接触形式由坡口钝边接触更改为平面接触。固定导叶中间坡口区域C加工为U形坡口，固定导叶中间坡口区域C与座环环板2间的配合形式为坡口钝边接触，固定导叶1的中间坡口段C与进水边B、出水边A的两端平面以车刀圆R渐变圆滑过渡。2)固定导叶1进水边B、出水边A均高于导叶中间段C坡口钝边1mm～2mm，固定导叶1与环板2配合的上下端面间高度按名义尺寸+3.5mm～+4mm进行设计和加工。3)在固定导叶1与座环环板2装配时，不需要额外预留焊接收缩量，理论上在固定导叶1端面与环板2间无装配间隙，但座环环板2过流表面需是加工见平状态，平面度要求小于等于2mm，固定导叶1与环板2由坡口钝边接触变为平面接触；4)装配后将固定导叶1端部平台区域与环板2间角焊固定，如图2所示，作为控制座环开口尺寸H的支撑拉筋及防止导叶扭曲变形的大弧形筋板使用；5)施焊时，首先焊接固定导叶中间部位C的坡口焊缝，焊接完成后再使用碳弧气刨将固定导叶1两端平台刨出焊接坡口，最后焊接固定导叶1进水边B及出水边A端部焊缝；6)固定导叶1进水边B及出水边A端部焊缝在固定导叶中间坡口区域与环板焊接完成后增加一次工艺性退火，消除阶段性焊接应力后再焊接固定导叶进出水边端部与座环环板间焊缝。

Claims (2)

1.一种进出水边无焊接坡口结构的固定导叶及装焊工艺方法，其特征是：进水边B与出水边A范围内的固定导叶(1)与座环环板(2)之间为T型角焊缝接头形式，接触形式为平面接触，固定导叶中间坡口区域C加工为U形坡口，固定导叶中间坡口区域C与座环环板(2)间的配合形式为坡口钝边接触，固定导叶(1)的中间坡口段C与进水边B、出水边A的两端平面以车刀圆R渐变圆滑过渡，在座环环板(2)与固定导叶(1)装配时按照理论开口高度H进行装配，装配后将固定导叶(1)端部平台区域与环板(2)间角焊缝焊接固定，施焊时首先焊接固定导叶中间坡口区域C的坡口焊缝，焊接完成后再使用碳弧气刨将固定导叶(1)两端平台刨出焊接坡口，最后焊接固定导叶(1)进水边B及出水边A端部焊缝。
2.根据权利要求1所述的一种进出水边无焊接坡口结构的固定导叶及装焊工艺方法，其特征是：采用进出水边无焊接坡口结构的固定导叶(1)，固定导叶(1)进水边B、出水边A均高于导叶中间段C坡口钝边1mm～2mm，固定导叶(1)与环板(2)配合的上下端面间高度按名义尺寸+3.5mm～+4mm进行设计和加工。
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