专利名称：空内冷汽轮发电机连接环焊接工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发电机连接环的焊接工艺，具体地说是一种空内冷汽轮发电机连接环焊接工艺。
背景技术：
我们知道，连接环是发电机的重要组成部分。连接环的焊接质量直接影响连接环的导电性能和机械性能。220MW空内冷汽轮发电机连接环焊接面积为20×120mm2且外形尺寸较大(直径3170mm)焊接质量要求为C级，连接环使用T2铜材，焊缝采用双面坡口焊。T2铜材具有高的热传导性能和热膨胀率，易产生未焊透、裂纹等缺陷；焊缝液态时易吸入气体，造成金属凝固时产生气孔缺陷。
目前常用的几种焊接方法是气焊-氧-乙炔焊、焊条电弧焊、CO2气体保护焊和熔化极惰性气体保护焊(MIG焊)。由于T2铜材本身固有的物理和化学性能，同时连接环的材料规格比较厚，经试验气焊-氧-乙炔焊、焊条电弧焊和CO2气体保护焊等传统焊接方法，焊接过程中容易出现焊不透、裂缝、夹渣和气孔等焊接缺陷，焊接质量难以保证。熔化极惰性气体保护焊(MIG焊)属于气体保护焊的一种，采用的保护气体一般为氩气、氦气或氩氦混合气体。熔化极惰性气体保护焊(MIG焊)的熔滴过渡形式有三种短路过渡、大滴过渡和射流过渡。熔滴的过渡形式主要取决于焊接电流的大小、焊丝直径和保护气体等。短路过渡和大滴过渡出现在细丝小电流的焊接条件下，它们的显著特点是飞溅大，焊缝成形差。因此只在薄板焊接时采用。射流过渡是在连接环焊接中所追求的熔滴过渡形式，传统的熔化极惰性气体保护焊(MIG焊)要想获得理想的射流过渡必须采用粗丝大电流方法，该方法不但熔池尺寸大、焊缝组织粗大，机械性能差，而且焊池保护困难，易产生焊接缺陷。
发明内容
本发明为克服上述现有技术的不足，提供一种利用脉冲熔化极惰性气体保护焊方法焊接，具有焊池体积小、焊缝成形好、焊缝金属和热影响区域金属过热小、能够消除气孔、夹渣等缺陷的空内冷汽轮发电机连接环焊接工艺。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的一种空内冷汽轮发电机连接环焊接工艺，其步骤如下A工件装配，在两待焊接工件上开双面V型焊接坡口，将两待焊接工件置于平台上，并装配到一起，用垫块垫平，调整位置无错边，焊缝两侧装配引弧板和熄弧板，以保证焊缝成型好；
B焊前预热焊前需对焊件进行预热，预热温度500-700摄氏度，操作时用大号氧-乙炔焊炬在待焊接区域两侧400mm-600mm的范围内同时进行加热，加热时间不宜过长最好不超过120S，以防氧化；C清除氧化物停止加热后，迅速用钢丝刷清除焊接坡口及两侧30mm范围内的氧化物，直至露出金属颜色；D一侧焊接在两待焊件的对接缝附近坡口上开始起弧，起弧后在对接缝直线焊接一次，焊枪运动要匀速且适中，焊接过程中不可停顿；沿对接缝向两侧重复上述操作，至接近坡口填满时改为摆动焊接；E另一侧焊接重复步骤B、C、D操作，焊接前必须进行清根处理至已焊接侧1/3至1/4深度，检查应无夹渣及氧化物。
F焊后处理正反两方面都焊接结束后，冷却后去除引弧板及熄弧板，并用便携砂轮机清除焊渣，磨平焊口。
上述步骤D和E中焊接时的主要参数为焊丝Φ1.2mm、平均焊接电流270-280A、电弧电压27-29V、送丝速度8.5m/min、气体流量20L/min。
脉冲熔化极惰性气体保护焊(PC-MIG焊)集合了脉冲电流技术，熔化极气体保护焊技术，逆变技术等先进的电力电子技术，从根本上打破了电流(电压)“恒定”来建立焊接过程“稳定”的概念，开拓了运用变动电流(电压)进行焊接的途径。本发明采用上述技术方案，利用较小的基值电流维持电弧燃烧，可以在很小的平均电流下获得理想的射流过渡形式，因而同一种直径的焊丝，随着脉冲参数的变化，能在高至几百安培，低至几十安培的电流范围内稳定的采用射流过渡进行焊接。本发明具有焊池体积小，焊缝成形好，有利于实现全位置焊接；可有效控制焊接输入热量，焊接金属和热影响区域金属过热小，从而使焊接接头具有良好的韧性，并减少了产生裂纹的倾向；脉冲电弧还具有加强熔池搅拌的作用，可以改善熔池冶金性能并有助于消除气孔、夹渣等缺陷。
采用上述工艺焊接空内冷汽轮发电机连接环后，焊接质量符合设计要求，无裂纹、未焊透、夹渣及判废气孔等缺陷，接头综合性能优良。
具体实施例方式
下面通过具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1如附图
所示，A工件装配，在两待焊接工件上根据设计图纸的要求开双面V型焊接坡口，将两待焊接工件置于平台上，并装配到一起，用垫块垫平，调整位置无错边，焊缝两侧装配引弧板和熄弧板，以保证焊缝成型好。
B焊前预热预热温度和区域是影响焊接质量的重要原因。由于T2铜材具有很高的热传导性，焊接成型困难，极易出现未焊透缺陷，因此必须进行焊前预热。预热的关键是待焊接工件预热的温度和预热区域。经过工艺试验，脉冲熔化极惰性气体保护焊(PC-MIG)焊接WX23Z-109(220MW)空内冷汽轮发电机连接环，预热温度500摄氏度，操作时用大号氧-乙炔焊炬在待焊接区域两侧400mm的范围内同时进行加热，加热时间不宜过长最好不超过120S，以防氧化。
C清除氧化物停止加热后，迅速用钢丝刷清除焊接坡口及两侧30mm范围内的氧化物，直至露出金属颜色，可降低出现焊不透和裂缝等焊接缺陷的概率，获得较好的焊接质量。
D一侧焊接使用脉冲熔化极惰性气体保护焊(PC-MIG焊)焊接WX23Z-109(220MW)空内冷汽轮发电机连接环主要参数焊丝型号HSCu(HS201)Φ1.2mm、平均焊接电流270A、电弧电压27V、送丝速度8.5m/min、气体流量20L/min。在两待焊件的对接缝附近坡口上开始起弧，起弧后在对接缝直线焊接一次，焊枪运动要匀速且适中，焊接过程中不可停顿；沿对接缝向两侧重复上述操作，至接近坡口填满时改为摆动焊接；E另一侧焊接重复步骤B、C、D操作，焊接前必须进行清根处理至已焊接侧1/3至1/4深度，检查应无夹渣及氧化物。
F焊后处理正反两方面都焊接结束后，冷却后去除引弧板及熄弧板，并用便携砂轮机清除焊渣，磨平焊口。
实施例2与实施例1不同的是，步骤B中预热温度是600摄氏度，操作时用大号氧-乙炔焊炬在待焊接区域两侧500mm的范围内同时进行加热。步骤D中的参数是，焊丝型号HSCu(HS201)Φ1.2mm、平均焊接电流275A、电弧电压28V。
实施例3与实施例1、2不同的是，步骤B中预热温度是700摄氏度，操作时用大号氧-乙炔焊炬在待焊接区域两侧600mm的范围内同时进行加热。步骤D中的参数是，焊丝型号HSCu(HS201)Φ1.2mm、平均焊接电流280A、电弧电压29V。
权利要求
1.一种空内冷汽轮发电机连接环焊接工艺，其特征在于工艺步骤如下，A工件装配，在两待焊接工件上开双面V型焊接坡口，将两待焊接工件置于平台上，并装配到一起，用垫块垫平，调整位置无错边，焊缝两侧装配引弧板和熄弧板，以保证焊缝成型好；B焊前预热焊前需对焊件进行预热，预热温度500-700摄氏度，操作时用大号氧-乙炔焊炬在待焊接区域两侧400mm-600mm的范围内同时进行加热，加热时间不宜过长，最好不超过120S，以防氧化；C清除氧化物停止加热后，迅速用钢丝刷清除焊接坡口及两侧30mm范围内的氧化物，直至露出金属颜色；D一侧焊接在两待焊件的对接缝附近坡口上开始起弧，起弧后在对接缝直线焊接一次，焊枪运动要匀速且适中，焊接过程中不可停顿；沿对接缝向两侧重复上述操作，至接近坡口填满时改为摆动焊接；E另一侧焊接重复步骤B、C、D操作，焊接前必须进行清根处理至已焊接侧1/3至1/4深度，检查应无夹渣及氧化物；F焊后处理正反两方面都焊接结束后，冷却后去除引弧板及熄弧板，并用便携砂轮机清除焊渣，磨平焊口。
2.根据权利要求1所述的空内冷汽轮发电机连接环焊接工艺，其特征在于上述步骤D和E中焊接时的主要参数为焊丝Φ1.2mm、平均焊接电流270-280A、电弧电压27-29V、送丝速度8.5m/min、气体流量20L/min。
全文摘要
本发明涉及一种空内冷汽轮发电机连接环焊接工艺，工艺步骤分别为工件装配、焊前预热、清除氧化物、焊接及焊后处理，其中焊接时的主要参数为焊丝Φ1.2mm、平均焊接电流270－280A、电弧电压27－29V、送丝速度8.5m/min、气体流量15－20L/min。本发明具有焊缝成形好，焊接缺陷少，焊件合格率高，焊接速度快金属过热小，从而使焊接接头具有良好的韧性，并减少了开裂的倾向；脉冲电弧还具有加强熔池搅拌的作用，可以改善熔池冶金性能并有助于消除气孔、夹渣等缺陷。
文档编号B23K9/095GK101032777SQ20071001451
公开日2007年9月12日 申请日期2007年4月11日 优先权日2007年4月11日
发明者欧金斋, 李培德, 姜志强, 张茂振, 郭胜强, 常丽霞 申请人:山东齐鲁电机制造有限公司