水輪機(jī)焊接部件火焰矯形的論

1、.水輪機(jī)焊接部件火焰矯形的論文水輪機(jī)焊接部件火焰矯形的論文 摘要:本文根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn),結(jié)合國(guó)內(nèi)外機(jī)組相關(guān)資料,闡述水輪機(jī)主要焊接部件結(jié)構(gòu)變形的主要種類(lèi),介紹焊接變形的火焰矯形的施工方法。 關(guān)鍵詞:水輪機(jī);火焰矯形;焊接變形 目前,大型水輪機(jī)部件已經(jīng)大量的采用焊接結(jié)構(gòu)。而水輪機(jī)主要焊接部件是由座環(huán)、頂蓋、底環(huán)等部件組成。這些構(gòu)件在制作過(guò)程中都存在焊接變形問(wèn)題,如果焊接變形不予以矯正,則不僅影響結(jié)構(gòu)整體安裝,還會(huì)降低工程的安全可靠性。 焊接水輪機(jī)部件產(chǎn)生的變形超過(guò)技術(shù)設(shè)計(jì)允許變形范圍,應(yīng)設(shè)法進(jìn)行矯正,使其達(dá)到符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。實(shí)踐證明,多數(shù)變形的構(gòu)件是可以矯正的。矯正的方法都是設(shè)法造成新的變形來(lái)達(dá)到

2、抵消已經(jīng)發(fā)生的變形。 在生產(chǎn)過(guò)程中普遍應(yīng)用的矯正方法,主要有機(jī)械矯正、火焰矯正和綜合矯正。但火焰矯正是一門(mén)較難操作的工作,方法掌握、溫度控制不當(dāng)還會(huì)造成構(gòu)件新的更大變形。因此,火焰矯正要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文對(duì)水輪機(jī)部件焊接變形的種類(lèi)、矯正方法作了一個(gè)粗略的分析。 1 水輪機(jī)部件焊接變形的種類(lèi)與火焰矯正 水輪機(jī)部件的主要構(gòu)件是焊接h型結(jié)構(gòu)(如座環(huán))、箱體結(jié)構(gòu)(如頂蓋,底環(huán))、支撐結(jié)構(gòu)。焊接變形經(jīng)常采用以下三種火焰矯正方法:(1)線(xiàn)狀加熱法;(2)點(diǎn)狀加熱法;(3)三角形加熱法。下面介紹解決不同部位的施工方法。 以下為火焰矯正時(shí)的加熱溫度(材質(zhì)為低碳鋼) 低溫矯正 500度600度 冷卻方式:水

3、 中溫矯正 600度700度 冷卻方式:空氣和水 高溫矯正 700度800度 冷卻方式:空氣 注意事項(xiàng):火焰矯正時(shí)加熱溫度不宜過(guò)高,過(guò)高會(huì)引起金屬變脆、影響沖擊韌性。16mn在高溫矯正時(shí)不可用水冷卻,包括厚度或淬硬傾向較大的鋼材。 1.1座環(huán)環(huán)板及頂蓋、底環(huán)蓋板的上拱與下?lián)霞皬澢?一、在座環(huán)環(huán)板及頂蓋、底環(huán)蓋板上,對(duì)著縱向焊縫,由中間向兩端作線(xiàn)狀加熱,即可矯正彎曲變形。為避免產(chǎn)生彎曲和扭曲變形,兩條加熱帶要同步進(jìn)行?？刹扇〉蜏爻C正或中溫矯正法。這種方法有利于減少焊接內(nèi)應(yīng)力,但這種方法在縱向收縮的同時(shí)有較大的橫向收縮,較難掌握。 二、座環(huán)環(huán)板及頂蓋、底環(huán)蓋板上作線(xiàn)狀加熱,在固定導(dǎo)葉或肋板上作三角

4、形加熱。用這種方法矯正座環(huán)環(huán)板及頂蓋、底環(huán)蓋板的彎曲變形,效果顯著,橫向線(xiàn)狀加熱寬度一般取2090mm,板厚小時(shí),加熱寬度要窄一些,加熱過(guò)程應(yīng)由寬度中間向兩邊擴(kuò)展。線(xiàn)狀加熱最好由兩人同時(shí)操作進(jìn)行,再分別加熱三角形三角形的寬度不應(yīng)超過(guò)板厚的2倍,三角形的底與對(duì)應(yīng)的翼板上線(xiàn)狀加熱寬度相等。加熱三角形從頂部開(kāi)始,然后從中心向兩側(cè)擴(kuò)展,一層層加熱直到三角形的底為止。加熱固定導(dǎo)葉或肋板時(shí)溫度不能太高,否則造成凹陷變形,很難修復(fù)。 1.2座環(huán)環(huán)板及頂蓋、底環(huán)蓋板的波浪變形 矯正波浪變形首先要找出凸起的波峰,用圓點(diǎn)加熱法矯正。加熱圓點(diǎn)的直徑一般為5090mm,當(dāng)鋼板厚度或波浪形面積較大時(shí)直徑也應(yīng)放大,可按d

5、=(4+10)mm(d為加熱點(diǎn)直徑;為板厚) 計(jì)算 得出值加熱?？咀鞆牟ǚ迤鹱髀菪我苿?dòng),采用中溫矯正。當(dāng)溫度達(dá)到600700度時(shí),將手錘放在加熱區(qū)邊緣處,再用大錘擊手錘,使加熱區(qū)金屬受擠壓,冷卻收縮后被拉平。矯正時(shí)應(yīng)避免產(chǎn)生過(guò)大的收縮應(yīng)力。矯完一個(gè)圓點(diǎn)后再進(jìn)行加熱第二個(gè)波峰點(diǎn),方法同上。為加快冷卻速度,可對(duì)q235鋼材進(jìn)行加水冷卻。這種矯正方法屬于點(diǎn)狀加熱法,加熱點(diǎn)的分布可呈梅花形或鏈?zhǔn)矫茳c(diǎn)形。注意溫度不要超過(guò)750度。 1.3支撐結(jié)構(gòu)的角變形 矯正支撐結(jié)構(gòu)角變形。在筋板的上面(對(duì)準(zhǔn)焊縫外)縱向線(xiàn)狀加熱(加熱溫度控制在650度以下),注意加熱范圍不超過(guò)兩焊腳所控制的范圍。線(xiàn)狀加熱時(shí)要注意:(1)不應(yīng)在同一位置反復(fù)加熱;(2)加熱過(guò)程中不要進(jìn)行澆水。這兩點(diǎn)是火焰矯正一般原則。 2 結(jié)語(yǔ) 火焰矯正引起的應(yīng)力與焊接內(nèi)應(yīng)力一樣都是內(nèi)應(yīng)力。不恰當(dāng)?shù)某C正產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力與焊接內(nèi)應(yīng)力和負(fù)載應(yīng)力迭加,會(huì)使部件的縱應(yīng)力超過(guò)允許應(yīng)力,從而導(dǎo)致承載安全系數(shù)的降低。因此在水輪機(jī)部件制造中一定要慎重,盡量采用合理的工藝措施以減少變形,矯正時(shí)盡量可能采用機(jī)械矯正。當(dāng)不得不采用火焰矯正時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):