一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法
【专利摘要】本发明提供了一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法，其能解决目前采用电阻点焊的方法无法将空心静叶本体与折叠形状支撑板进行可靠焊接连接的问题。其特征在于：先将空心静叶与内腔支撑板装配至成品位置，然后采用塞焊连接的方法将汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板焊接连接，其包括以下工艺步骤：（1）焊前准备：首先在空心静叶的内弧板上、与内腔支撑板的焊接位置加工塞焊坡口，然后对所述坡口清理，去除坡口表面氧化层或重熔层、油污及污物；（2）塞焊焊接：采用钨极氩弧焊打底焊接，保证根部熔透，然后再填充打底焊接以上的坡口直到将所述坡口填满为止；（3）焊后检查；（4）补焊。
【专利说明】 一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽轮机空心静叶的生产工艺领域，尤其是涉及内腔安装有折叠形支撑板的汽轮机空心静叶的生产工艺领域，具体为一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法。
【背景技术】
[0002]内腔带有折叠形状支撑板的空心静叶(见图1、图2和图3)在运行过程中，支撑板起到减小变形、震动的作用。在生产制造过程中，一般通过电阻点焊的方法将空心静叶本体与折叠形状支撑板连接，但是由于空心静叶内腔作业空间狭小，点焊焊枪常常无法伸入空心静叶内腔进行焊接作业，使得空心静叶本体与支撑板无法可靠连接。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明提供了一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法，其能解决目前采用电阻点焊的方法无法将空心静叶本体与折叠形状支撑板进行可靠焊接连接的问题。
[0004]一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法，其特征在于:先将空心静叶与内腔支撑板装配至成品位置，然后采用塞焊连接的方法将汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板焊接连接，其包括以下工艺步骤:
(1)焊前准备:首先在空心静叶的内弧板上、与内腔支撑板的焊接位置加工塞焊坡口，然后对所述坡口清理，去除坡口表面氧化层或重熔层、油污及污物；
(2)塞焊焊接:采用钨极氩弧焊打底焊接，保证根部熔透，然后再填充所述打底焊接以上的坡口直到将所述坡口填满为止；
(3)焊后检查:待焊缝区域冷却至室温，打磨所述坡口至与所述空心静叶外表面平滑过渡，并检测有无焊接缺陷；
(4)补焊:对所述焊缝区域存在缺陷的部分，将所述缺陷部分挖除并使用氩弧焊将挖除后的区域重新填充焊液，待所述重新填充部位冷却后再次采用所述步骤(3)的方法进行检查，直至焊缝合格为止。
[0005]其进一步特征在于:
所述塞焊坡口为锥形塞焊孔，所述锥形塞焊孔的底孔直径D为Φ4±0.5mm，顶孔直径d为 Φ8±0.5mm ;
所述锥形塞焊孔所在位置的内弧板与所述内腔支撑板之间的间隙控制在O?1.5mm ;所述步骤(2)中的打底焊接，采用氩弧焊机对所述锥形塞焊孔进行打底焊接，采用纯度为> 99.99%的纯氩气作为保护气，纯氩气流量为12L/min，焊接电流90 A?100A，焊接电压 12 V ?14V，送丝速度 5 mm/min ?20mm/min，采用直径 Φ 1.0 或 Φ 1.2 的 308LSi (ISO14343-B)的焊丝进行打底填充，打底时少送焊丝，根部焊透；
所述步骤(2)中填充所述打底焊接以上的坡口直径的操作为，采用直径为Φ2.0的308LSi (ISO 14343-B)焊丝进行塞焊，焊接电流IOO A~120A，焊接电压12 V~14V，采用纯度为> 99.99%的纯氩气作为保护气，氩气流量为12L/min ；
所述步骤(3)的焊后检查，对所述焊缝区域进行目视检测(VT)及着色渗透检测(PT)，确保焊缝无气孔、裂纹、夹杂、夹渣等缺陷；
所述步骤(4)的补焊中对所述焊缝区域存在的缺陷部分，采用硬质合金旋转锉刀将所述缺陷部分挖除干净，表面清理后采用氩弧焊枪在所述缺陷部分补焊，补焊电流:130 A~140A，补焊电压:12 V~14V，焊丝采用直径为Φ2.0的308LSi (ISO 14343-B)，保护气采用纯度≥99.99%纯氩气，氩气流量为12L/min。
[0006]其更进一步特征在于:
所述塞焊位置设置有多个时，在进行所述步骤(2)时的依次由所述空心静叶叶根端部、叶冠端部的塞焊位置开始依次向内侧的塞焊位置进行塞焊焊接。
[0007]本发明方法的有益效果是:
(1)其采用灵活性高、适应性强的塞焊的方式将空心静叶本体与内腔支撑板焊接连接，因而能够有效解决传统采用电阻点焊时由于空心静叶内腔空间狭小点焊焊枪无法进入内腔进行点焊作业的问题，保证空心静叶本体与内腔支撑板的可靠焊接连接；
(2)其塞焊坡口为锥形塞焊孔，其通过控制锥形塞焊孔的顶孔和底孔的直径来控制锥形塞焊孔的锥度，以保证焊枪能可靠地伸入塞焊孔内从而提高焊接作业的舒适性，也有效避免焊接时因焊枪角度 不够而造成的焊接缺陷；
(3 )其还通过控制锥形塞焊孔所在位置的内弧板与内腔支撑板之间的间隙来避免焊接缺陷。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为汽轮机空心静叶本体的结构示意图；
图2为汽轮机空心静叶内腔支撑板的结构示意图；
图3为汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的装配结构示意图；
图4为本发明方法中塞焊锥形孔的位置示意图；
图5为图4的A-A向剖视结构示意图；
图6为图5中B处的局部放大结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]见图4、图5和图6，一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法，先将空心静叶I与内腔支撑板2装配至成品位置，然后采用塞焊连接的方法将汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板焊接连接，其具体塞焊连接的工艺步骤如下:
(1)焊前准备:首先根据设计要求采用机械铣加工的方式在空心静叶的内弧板3上、与内腔支撑板的焊接位置加工锥形塞焊孔，锥形塞焊孔的底孔直径Dl为Φ4±0.5mm，顶孔直径D2为Φ8±0.5mm，本实施例中加工a、b、C、d、e、f、g、h共8个锥形塞焊孔，并保证8个锥形塞焊孔位置处的空心静叶内弧板与内腔支撑板之间的间隙在O~1.5mm，然后对该8个锥形塞焊孔进行清理，去除表面氧化层或重熔层、油污及污物；
(2)塞焊焊接:先采用钨极氩弧焊按h— a—g — b — f — c — e — d的顺序对8个锥形塞焊孔依次进行打底焊接，保证根部熔透，然后再按上述顺序依次对已经打底焊接后的8个锥形塞焊孔进行焊缝填充直至将各个锥形塞焊孔填满为止；
(3)焊后检查:待8个焊缝区域冷却至室温后，将各个焊缝区域打磨至与空心静叶外表面平滑过渡，并对各个焊接区域进行目视检测(VT)及着色渗透检测(PT)，确保焊缝无气孔、裂纹、夹杂、夹渣等缺陷；
(4)补焊:对焊缝区域存在缺陷的部分，采用硬质合金旋转锉刀将缺陷部分挖除，表面清理后并使用氩弧焊枪对挖除后的区域进行补焊，待补焊部位冷却后再对补焊区域进行打磨和缺陷检测，如果仍有缺陷则继续对该缺陷区域进行挖除后补焊，直至焊缝合格为止。
[0010]图4中，4为空心静叶的背弧板。
[0011]下面以实施例中锥形塞焊孔d处为例，具体描述一下本发明方法中塞焊焊接及补焊的作业过程:
实施例一:
首先对锥形塞焊孔d进行打底焊接，采用纯度为≥99.99%的纯氩气作为保护气，氩气流量为12L/min，焊接电流90 A，焊接电压I 3 V，送丝速度13mm/min，采用直径Φ 1.0的308LSi (ISO 14343-B)的焊丝进行打底填充，打底时少送焊丝，根部焊透；
然后再对打底焊接后的锥形塞焊孔进行塞焊焊接直至将锥形塞焊孔填满，塞焊焊接时采用直径为Φ2.0的308LSi(IS0 14343-B)焊丝进行塞焊，焊接电流110A，焊接电压12 V,采用纯度为> 99.99%的纯氩气作为保护气，氩气流量为12L/min ；
对缺陷部分进行补焊时，采用氩弧焊枪在所述缺陷部分补焊，补焊电流:140A，补焊电压:12 V，焊丝采用直径为Φ2.0的308LSi (ISO 14343-B)，保护气采用纯度≥99.99%纯IS气，気气流量为12L/min。
[0012]实施例二:
首先对锥形塞焊孔d进行打底焊接，采用纯度为> 99.99%的纯氩气作为保护气，氩气流量为12L/min，焊接电流100A，焊接电压12 V，送丝速度20mm/min，采用直径为Φ1.2的308LSi (ISO 14343-B)的焊丝进行打底填充，打底时少送焊丝，根部焊透；
然后再对打底焊接后的锥形塞焊孔进行塞焊焊接直至将锥形塞焊孔填满，塞焊焊接时采用直径为Φ2.0的308LSi (ISO 14343-B)焊丝进行塞焊，焊接电流120A，焊接电压13V，采用纯度为> 99.99%的纯氩气作为保护气，氩气流量为12L/min ；
对缺陷部分进行补焊时，采用氩弧焊枪在所述缺陷部分补焊，补焊电流:130 A，补焊电压:13V，焊丝采用直径为Φ2.0的308LSi (ISO 14343-B)，保护气采用纯度≥99.99%纯氩气，気气流量为12L/min。
[0013] 实施例三:
首先对锥形塞焊孔d进行打底焊接，采用纯度为> 99.99%的纯氩气作为保护气，氩气流量为12L/min，焊接电流95A，焊接电压14V，送丝速度5 mm/min，采用直径Φ1.0的308LSi (ISO 14343-B)的焊丝进行打底填充，打底时少送焊丝，根部焊透；
然后再对打底焊接后的锥形塞焊孔进行塞焊焊接直至将锥形塞焊孔填满，塞焊焊接时采用直径为Φ2.0的308LSi (ISO 14343-B)焊丝进行塞焊，焊接电流100 A~120A，焊接电压12 V~14V，采用纯度为≥99.99%的纯氩气作为保护气，氩气流量为12L/min ；
对缺陷部分进行补焊时，采用氩弧焊枪在所述缺陷部分补焊，补焊电流:130 A~140A，补焊电压:12 V~14V，焊丝采用直径为Φ2.0的308LSi (ISO 14343-B)，保护气采用纯度≥99.99%纯氩气，氩气流量为12L/min。
【权利要求】
1.一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法，其特征在于:先将空心静叶与内腔支撑板装配至成品位置，然后采用塞焊连接的方法将汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板焊接连接，其包括以下工艺步骤: (1)焊前准备:首先在空心静叶的内弧板上、与内腔支撑板的焊接位置加工塞焊坡口，然后对所述坡口清理，去除坡口表面氧化层或重熔层、油污及污物； (2)塞焊焊接:采用钨极氩弧焊打底焊接，保证根部熔透，然后再填充所述打底焊接以上的坡口直到将所述坡口填满为止； (3)焊后检查:待焊缝区域冷却至室温，打磨所述坡口至与所述空心静叶外表面平滑过渡，并检测有无焊接缺陷； (4)补焊:对所述焊缝区域存在缺陷的部分，将所述缺陷部分挖除并使用氩弧焊将挖除后的区域重新填充焊液，待所述重新填充部位冷却后再次采用所述步骤(3)的方法进行检查，直至焊缝合格为止。
2.根据权利要求1所述的一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法，其特征在于:所述塞焊坡口为锥形塞焊孔，所述锥形塞焊孔的底孔直径D为Φ4±0.5mm，顶孔直径d 为 Φ8±0.5mm。
3.根据权利要求2所述的一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法，其特征在于:所述锥形塞焊孔所在位置的内弧板与所述内腔支撑板之间的间隙控制在O~1.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法，其特征在于:所述步骤(2)中的打底焊接，采用氩弧焊机对所述锥形塞焊孔进行打底焊接，采用纯度为> 99.99%的纯氩气作为保护气，纯氩气流量为12L/min，焊接电流90 A~100A，焊接电压12 V~14V,送丝速度5 mm/mi η~20mm/min ,米用直径Φ 1.0或Φ 1.2的308LSi型焊丝进行打底填充，打底时少送焊丝，根部焊透。
5.根据权利要求4所述的一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法，其特征在于:所述步骤(2)中填充所述打底焊接以上的坡口直径的操作为，采用直径为Φ2.0的308LSi型焊丝进行塞焊，焊接电流100 A~120A，焊接电压12 V~14V，采用纯度为≥99.99%的纯氩气作为保护气，氩气流量为12L/min。
6.根据权利要求1所述的一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法，其特征在于:所述步骤(3)的焊后检查，对所述焊缝区域进行目视检测及着色渗透检测，确保焊缝无气孔、裂纹、夹杂、夹渣等缺陷。
7.根据权利要求1所述的一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法，其特征在于:所述步骤(4)的补焊中对所述焊缝区域存在的缺陷部分，采用硬质合金旋转锉刀将所述缺陷部分挖除干净，表面清理后采用氩弧焊枪在所述缺陷部分补焊，补焊电流:130A~140A，补焊电压:12 V~14V，焊丝采用直径为Φ2.0的308LSi型焊丝，保护气采用纯度≥99.99%纯氩气，氩气流量为12L/min。
8.根据权利要求1所述的一种汽轮机空心静叶本体与内腔支撑板的焊接方法，其特征在于:所述塞焊位置设置有多个时，在进行所述步骤(2)时的依次由所述空心静叶叶根端部、叶冠端部的塞焊位置开始依次向内侧的塞焊位置进行塞焊焊接。
【文档编号】B23K9/167GK103658939SQ201310679707
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月15日 优先权日:2013年12月15日
【发明者】毛志刚, 王烜烽, 刘永骏, 苏化冰 申请人:无锡透平叶片有限公司