JP6124833B2 - 発電設備用のロータを溶接する方法 - Google Patents
発電設備用のロータを溶接する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6124833B2 JP6124833B2 JP2014077838A JP2014077838A JP6124833B2 JP 6124833 B2 JP6124833 B2 JP 6124833B2 JP 2014077838 A JP2014077838 A JP 2014077838A JP 2014077838 A JP2014077838 A JP 2014077838A JP 6124833 B2 JP6124833 B2 JP 6124833B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weld
- opening
- rotor
- welding
- tig
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
- F01D5/063—Welded rotors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
- B23K33/004—Filling of continuous seams
- B23K33/006—Filling of continuous seams for cylindrical workpieces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0213—Narrow gap welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/028—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/167—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/18—Submerged-arc welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/18—Submerged-arc welding
- B23K9/186—Submerged-arc welding making use of a consumable electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/001—Turbines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/06—Tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
- F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
- F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
本発明は、ターボ機械の技術に関する。本発明は、請求項1の前提部に記載の、ロータ軸線に沿って配置された複数のロータディスクを有する発電設備(ガスタービン、蒸気タービン、発電機)用のロータを溶接する方法に関する。
TIGの極端に狭いギャップの典型的な幅:b=10mm、
SAWの狭いギャップの典型的な幅:a=17mmである。
鍛造されかつNDT試験されたロータディスクを提供するステップと、
溶接継目準備のために前記ディスクを機械加工するステップであって、前記溶接継目準備は、内側の狭いTIG溶接ギャップと、隣接する外側のSAW溶接ギャップとを含むステップと、
ディスクを互いに上下に固定するステップと、
互いに対する及び全体としての固定されたディスクの振れをチェックし、必要であれば、ステープルを調整するステップと、
TIG溶接を用いて溶接フィラーを用いることなく溶接の根元部を溶融させるステップと、
水平方向位置へのロータの傾倒を許容するために母材溶接フィラーを用いて狭いギャップTIG溶接によって溶接高さを増大させるステップと、
ロータを水平位置へ傾倒させるステップと、
SAW溶接を用いて外側のSAW溶接ギャップを充填することによって溶接を仕上げるステップと、
超音波試験を用いてNDTによってロータの溶接をチェックするステップと、を含む。
ここで様々な実施の形態によって、添付の図面を参照しながら発明をより詳細に説明する。
・TIG及びSAWの間の機械加工を排除する。
・TIGからSAWへの移行部における溶接欠陥のリスクを排除する。
・TIG溶接及び水平位置へのロータの傾倒の後に、さらなる準備なしにSAWを行うことができる。
・低温ワイヤの代わりに、TIG高温ワイヤを使用することができる。
・マッシブTIGワイヤの代わりに、フラックスコアTIGワイヤを使用することができる。
・典型的なシングル溶接の代わりに、SAWタンデム溶接を使用することができる。
本発明の利点は、TIGとSAWとの間の機械加工なしに、これまで使用されていた継手準備と比較して達成された優れたNDT結果であり、これにより、付加的な機械加工コスト、及びTIG溶接後のSAW継手準備のために要求される付加的なリードタイムが回避される。
ガスタービン、蒸気タービン及びターボ発生器の現在及び将来のロータのための使用。
11,12 ロータディスク
13 溶接継目
14 狭いギャップ
15,16 コンポーネント面(狭いギャップ)
17,18 SAW溶接継目
19 極めて狭いギャップ
20 センタリングステップジョイント
21 レリービングリッジ
22 融着領域
23,24 コンポーネント面(極めて狭いギャップ)
25 TIG溶接継目
26 ロータディスク
27 V字形根元部
28,29 開口
30 側壁
a 狭いギャップの幅
b 極めて狭いギャップの幅
c レリービングリッジの幅
d レリービングリッジの高さ
h センタリングステップ継手の高さ
α (水平方向に対する)レリービングリッジ角度
Claims (7)
- 水平のロータ軸線に沿って配置された複数のロータディスクを有する発電設備(ガスタービン、蒸気タービン、発電機)用のロータを溶接する方法であって、該方法は、
鍛造されかつ非破壊試験されたロータディスク(26)を提供するステップと、
溶接継目準備のために前記ディスク(26)を機械加工するステップであって、前記溶接継目準備は、内側の狭いTIG溶接ギャップと、隣接する外側のサブマージアーク溶接ギャップとを含むステップと、
前記ディスク(26)を互いに上下に固定するステップと、
互いに対する及び全体としての固定されたディスク(26)の振れをチェックし、必要であれば、固定を調整するステップと、
TIG溶接を用いて溶接フィラーを用いることなく溶接部の根元部を溶融させるステップと、
水平位置へのロータの傾倒を許容するために母材溶接フィラーを用いて狭いギャップのTIG溶接によって溶接高さを増大させるステップと、
水平位置へロータを傾倒させるステップと、
サブマージアーク溶接を用いて外側のサブマージアーク溶接ギャップを充填することによって溶接を仕上げるステップと、
超音波試験を用いて非破壊試験によってロータのTIG溶接セクションとサブマージアーク溶接セクションとの間の移行領域をチェックするステップと、を含む方法において、
前記溶接継目準備の機械加工ステップは、第1の開放角度を有する第1の開口(28)と、前記第1の開放角度よりも大きな第2の開放角度を有する第2の開口(29)とを備えた、サブマージアーク溶接ギャップ移行部へのTIG溶接ギャップの移行ジオメトリを準備することを含むことを特徴とする、方法。 - 前記第1の開口(28)は、V字形である、請求項1記載の方法。
- 前記第1の開口(28)は、鉛直方向に対して30°の開放角度を有する、請求項2記載の方法。
- 前記第1の開口(28)は、3mmの高さを有する、請求項2または3記載の方法。
- 前記第2の開口(29)は、V字形であり、サブマージアーク溶接ギャップの側壁(30)内へ所定の半径(R)で延びている、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- 前記第2の開口(29)は、鉛直方向に対して70°の開放角度を有する、請求項5記載の方法。
- 前記所定の半径(R)は、4mmである、請求項5または6記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP13162319.1 | 2013-04-04 | ||
EP13162319.1A EP2787167B1 (en) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | Method for welding rotors for power generation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014202212A JP2014202212A (ja) | 2014-10-27 |
JP6124833B2 true JP6124833B2 (ja) | 2017-05-10 |
Family
ID=48040096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014077838A Active JP6124833B2 (ja) | 2013-04-04 | 2014-04-04 | 発電設備用のロータを溶接する方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9441487B2 (ja) |
EP (1) | EP2787167B1 (ja) |
JP (1) | JP6124833B2 (ja) |
KR (1) | KR20140120828A (ja) |
CN (1) | CN104096953B (ja) |
CA (1) | CA2847970C (ja) |
IN (1) | IN2014DE00755A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6581498B2 (ja) * | 2015-12-25 | 2019-09-25 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | タービンロータディスクの補修方法 |
CN105522259A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-04-27 | 江苏电力装备有限公司 | 厚壁管道窄间隙氩弧自动焊与埋弧自动焊结合的焊接方法 |
CN106238867B (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-09 | 湘潭大学 | 一种施加自适应平峰脉冲信号的窄间隙焊接控制方法 |
CN115255575B (zh) * | 2022-08-15 | 2023-09-19 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 一种水轮发电机主立筋埋弧焊接制造方法 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2415987A (en) * | 1943-05-27 | 1947-02-18 | W K Mitchell & Company Inc | Apparatus for butt welding |
CH595011A5 (ja) | 1975-06-19 | 1978-01-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
CH594471A5 (ja) | 1976-07-02 | 1978-01-13 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
SU634880A1 (ru) | 1977-06-03 | 1978-11-30 | Харьковский Турбинный Завод Им. С.М.Кирова | Сварной ротор паровой турбины |
CH667611A5 (de) | 1985-02-28 | 1988-10-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zum herstellen eines regelrades fuer den hochdruckrotor einer dampfturbine. |
US5004884A (en) * | 1988-12-28 | 1991-04-02 | Kawasaki Steel Corporation | Method of submerged arc welding a thick steel plate with large heat input and submerged arc welding flux |
JPH0673757B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1994-09-21 | 川崎製鉄株式会社 | 厚鋼板の大入熱潜弧溶接方法 |
JPH03258484A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-18 | Nkk Corp | クラッドの開先加工方法 |
ES2129086T3 (es) * | 1994-01-29 | 1999-06-01 | Asea Brown Boveri | Procedimiento para unir piezas metalicas por medio de soldadura por fusion con arco voltaico. |
JP2909434B2 (ja) | 1996-06-21 | 1999-06-23 | 三菱重工業株式会社 | 蒸気タービンロータの組立方法 |
JP3722178B2 (ja) | 1996-12-19 | 2005-11-30 | 株式会社デンソー | 回転電機の回転子の接合方法、及びこの接合方法に用いる溶接装置、及び前記接合方法により接合された回転電機の回転子 |
JP3304815B2 (ja) * | 1997-04-08 | 2002-07-22 | 住友金属工業株式会社 | 厚肉大径溶接鋼管の製造方法 |
JP3530395B2 (ja) * | 1998-09-29 | 2004-05-24 | 三菱重工業株式会社 | 溶接方法,溶接継手及び溶接構造物 |
JP2002011575A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-15 | Kawasaki Steel Corp | 鋼管の溶接方法 |
JP4633959B2 (ja) * | 2001-05-08 | 2011-02-16 | 三菱重工業株式会社 | 高強度耐熱鋼の溶接継手部及びその溶接方法 |
US6828526B1 (en) * | 2003-05-15 | 2004-12-07 | Alcoa Inc. | Gas metal buried arc welding of lap-penetration joints |
JP4508772B2 (ja) * | 2004-08-12 | 2010-07-21 | 三菱重工業株式会社 | 蒸気タービンロータの補修方法、肉盛溶接材料及び蒸気タービン |
JP2007278064A (ja) | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Hitachi Ltd | 蒸気タービン溶接ロータとその製造方法及び蒸気タービンとその発電プラント |
US9662733B2 (en) | 2007-08-03 | 2017-05-30 | Baker Hughes Incorporated | Methods for reparing particle-matrix composite bodies |
DE102007055379A1 (de) * | 2007-11-19 | 2009-05-20 | Alstom Technology Ltd. | Herstellungsprozess für einen Rotor |
CH700542A1 (de) | 2009-03-03 | 2010-09-15 | Alstom Technology Ltd | Verfahren zum verbinden zweier, insbesondere rotationssymmetrischer, metallteile, mittels eines wolframinert-gas(wig)-schweissverfahrens sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens. |
US20110155711A1 (en) * | 2009-12-31 | 2011-06-30 | Thomas Edward Doyle | Adaptive control of arc welding parameters |
JP5319595B2 (ja) * | 2010-04-09 | 2013-10-16 | 株式会社東芝 | マグ溶接用シールドガス,マグ溶接方法,および溶接構造物 |
JP2012250268A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶接方法及び溶接装置 |
EP2786828B1 (en) * | 2013-04-04 | 2022-01-26 | Ansaldo Energia Switzerland AG | Method for welding rotors for power generation |
-
2013
- 2013-04-04 EP EP13162319.1A patent/EP2787167B1/en active Active
-
2014
- 2014-03-14 IN IN755DE2014 patent/IN2014DE00755A/en unknown
- 2014-03-31 KR KR1020140037489A patent/KR20140120828A/ko not_active IP Right Cessation
- 2014-04-01 CA CA2847970A patent/CA2847970C/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-04-04 US US14/244,971 patent/US9441487B2/en active Active
- 2014-04-04 JP JP2014077838A patent/JP6124833B2/ja active Active
- 2014-04-04 CN CN201410139710.2A patent/CN104096953B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104096953A (zh) | 2014-10-15 |
CA2847970A1 (en) | 2014-10-04 |
CN104096953B (zh) | 2017-06-06 |
US9441487B2 (en) | 2016-09-13 |
RU2014111172A (ru) | 2015-09-27 |
US20140299580A1 (en) | 2014-10-09 |
EP2787167A1 (en) | 2014-10-08 |
KR20140120828A (ko) | 2014-10-14 |
CA2847970C (en) | 2016-08-02 |
EP2787167B1 (en) | 2018-12-26 |
IN2014DE00755A (ja) | 2015-06-19 |
JP2014202212A (ja) | 2014-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5933620B2 (ja) | 発電設備用のロータを溶接する方法 | |
JP6124833B2 (ja) | 発電設備用のロータを溶接する方法 | |
JP5389044B2 (ja) | ロータを製作するための方法 | |
RU2136464C1 (ru) | Способ соединения металлических деталей посредством электродуговой сварки плавлением | |
CN101844262B (zh) | 将两个金属件连接的方法及用于实施该方法的装置 | |
JP2011505254A5 (ja) | ||
JP2008110404A (ja) | フランジにおける開口および隣接欠陥を補修する方法および装置 | |
EP2149690A2 (en) | Turbine rotor | |
WO2012036147A1 (ja) | Ni基超合金に対する鉄鋼材料の溶接方法及び溶接継手 | |
CN104736292A (zh) | 用于修复涡轮机构件的方法 | |
KR101247315B1 (ko) | 회전 기계의 회전부 제조방법 | |
KR20170108978A (ko) | 전자 빔에 의해 터보차저 터빈 휠을 샤프트에 연결시키거나 레이저 용접하는 방법; 상응하는 터보차저 터빈 휠 | |
JP4951488B2 (ja) | 蒸気タービンロータ及びその製造方法 | |
CA2787558C (en) | Double-walled tube, method of manufacturing double-walled tube, and steam generator | |
US5132078A (en) | Diagrid for a nuclear reactor core | |
JP2011064197A (ja) | 接合されたタービン動翼部材及び接合方法 | |
RU2575896C2 (ru) | Способ сварки роторов для генерации энергии | |
JPS59109818A (ja) | 電磁流量計 | |
JP6204708B2 (ja) | タービンロータ及びこれを用いた蒸気タービン並びに当該タービンロータの製造方法 | |
JP2012061499A (ja) | Ni基超合金に対する鉄鋼材料の溶接方法及び溶接継手 | |
JP2017035721A (ja) | レーザ溶接継手 | |
RU2409457C1 (ru) | Способ изготовления сложных осесимметричных сварных конструкций |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150302 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150602 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151221 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20160322 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160418 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160912 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170105 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20170117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170313 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170404 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6124833 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |