CN109454398A - 一种适用于现场gis罐体焊接缺陷的修复方法 - Google Patents

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张迅达
陈韶瑜
叶芳
李田
傅思伟
李庆钊
温力
于金山
甘智勇
管森森
周连升
方琼
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State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23P6/00—Restoring or reconditioning objects

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Abstract

本发明涉及一种适用于现场GIS罐体焊接缺陷的修复方法包括以下步骤：⑴在GIS罐体缺陷处钻出塞孔，将缺陷去除；⑵钻孔完成后，将钻头更换为合适尺寸的塞棒，调整焊接参数开始焊接过程；⑶塞棒高速旋转并沿着塞孔轴向进给，直至塞孔被填充；⑷冷却后完成修复。本发明中，现场钻出塞孔，然后采用顶锻式焊接的方法使塞棒高速旋转并沿着塞孔的轴向进给，由于摩擦剪切产生的连续塑性层，而沉积层填充塞孔与塞棒之间的间隙并实现连接。焊接时对塞棒的转速、焊接压力、顶端压力以及顶端时间进行了优化，使现场施工非常快速，大致在10～20分钟的范围内，提高了维修效率，而且保证了设备能尽快的投入使用，避免了事故的发生。

Description

一种适用于现场GIS罐体焊接缺陷的修复方法
技术领域
本发明属于焊接修复技术领域，尤其是涉及一种适用于现场GIS罐体焊接缺陷的修复方法。
背景技术
地理信息系统(Geographic Information System或Geo－Information system，GIS)又称为“地学信息系统”，是一种特定的十分重要的空间信息系统，是在计算机硬、软件系统支持下，对有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。GIS设备由于采用全封闭结构和SF6气体绝缘，结构紧凑、运行可靠性高，在电力系统中得到了广泛应用。GIS各元件的外壳、底部支座和母线导体一般为铝及铝合金材质，铝材的焊接与钢铁的焊接相比有明显的不同，铝表面易形成难熔的Al2O3氧化膜，铝的比热及热导率很高，铝的线膨胀系数较大，容易出现焊接缺陷，并且，在GIS设备焊接过程中存在异种、异质铝合金材料焊接的情况，给焊接工作带来了很大困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供适用于现场进行GIS罐体焊接缺陷的修复，可以在现场快速进行修复的一种适用于现场GIS罐体焊接缺陷的修复方法。
本发明所采用的具体技术方案如下：
一种适用于现场GIS罐体焊接缺陷的修复方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴在GIS罐体缺陷处钻出塞孔，将缺陷去除；
⑵钻孔完成后，将钻头更换为合适尺寸的塞棒，调整焊接参数开始焊接过程；
⑶塞棒高速旋转并沿着塞孔轴向进给，直至塞孔被填充；
⑷冷却后完成修复。
其中，步骤⑵所述的塞棒为圆柱形或圆锥形。
其中，步骤⑵所述的焊接为顶锻式焊接。
其中，步骤⑵所述焊接参数包括：塞棒的转速为7000r/min，焊接压力为35kN，顶锻压力为40kN，塞棒消耗量为500kg，顶锻时间为8000ms。
本发明的优点和有益效果是：
本发明中，现场钻出塞孔，然后采用顶锻式焊接的方法使塞棒高速旋转并沿着塞孔的轴向进给，由于摩擦剪切产生的连续塑性层，而沉积层填充塞孔与塞棒之间的间隙并实现连接。焊接时对塞棒的转速、焊接压力、顶端压力以及顶端时间进行了优化，使现场施工非常快速，大致在10～20分钟的范围内，提高了维修效率，而且保证了设备能尽快的投入使用，避免了事故的发生。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。
一种适用于现场GIS罐体焊接缺陷的修复方法，本发明的创新在于：包括以下步骤：
⑴在GIS罐体缺陷处钻出塞孔，将缺陷去除；
⑵钻孔完成后，将钻头更换为合适尺寸的塞棒，调整焊接参数开始焊接过程；
⑶塞棒高速旋转并沿着塞孔轴向进给，在二者之间界面达到塑性状态时停止；
⑷冷却后完成修复。
其中，步骤⑵所述的塞棒为圆柱形或圆锥形。步骤⑵所述的焊接为顶锻式焊接。步骤⑵所述焊接参数包括：塞棒的转速为7000r/min，焊接压力为35kN，顶锻压力为40kN，塞棒消耗量为500kg，顶锻时间为8000ms。
图1的四个部分是：最左侧的为罐体有缺陷，左二为钻好塞孔并准备开始焊接，左三为塞棒已经部分进入塞孔，最右侧为焊接完成。
在一定轴向载荷的作用下，消耗性金属塞棒与预钻塞孔保持同心高速旋转并向下移动，当旋转塞棒与塞孔底部接触时(塞棒直径<塞孔直径)，开始发生摩擦剪切并产生连续塑性层，在摩擦界面上的消耗性塞棒处于热塑性状态，并且塑性层的产生速率高于塞棒的进给速率，这意味着摩擦面将沿塞棒上升并形成动态再结晶沉积层。塑性层由于受流体静压力作用而环绕塞孔的内壁，所以沉积层的直径通常大于消耗性塞棒的直径，以便填充塞孔与塞棒的间隙并实现连接。焊接过程完成后，将表面打磨光整修复过程结束。
本发明中，现场钻出塞孔，然后采用顶锻式焊接的方法使塞棒高速旋转并沿着塞孔的轴向进给，由于摩擦剪切产生的连续塑性层，而沉积层填充塞孔与塞棒之间的间隙并实现连接。焊接时对塞棒的转速、焊接压力、顶端压力以及顶端时间进行了优化，使现场施工非常快速，大致在10～20分钟的范围内，提高了维修效率，而且保证了设备能尽快的投入使用，避免了事故的发生。

Claims (4)

1.一种适用于现场GIS罐体焊接缺陷的修复方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴在GIS罐体缺陷处钻出塞孔，将缺陷去除；
⑵钻孔完成后，将钻头更换为合适尺寸的塞棒，调整焊接参数开始焊接过程；
⑶塞棒高速旋转并沿着塞孔轴向进给，直至塞孔被填充；
⑷冷却后完成修复。
2.根据权利要求1所述的一种适用于现场GIS罐体焊接缺陷的修复方法，其特征在于：步骤⑵所述的塞棒为圆柱形或圆锥形。
3.根据权利要求1所述的一种适用于现场GIS罐体焊接缺陷的修复方法，其特征在于：步骤⑵所述的焊接为顶锻式焊接。
4.根据权利要求1所述的一种适用于现场GIS罐体焊接缺陷的修复方法，其特征在于：步骤⑵所述焊接参数包括：塞棒的转速为7000r/min，焊接压力为35kN，顶锻压力为40kN，塞棒消耗量为500kg，顶锻时间为8000ms。
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