提高汽轮机焊接隔板焊接质量研究.docx

提高汽轮机焊接隔板焊接质量研究自从汽轮机诞生以来汽轮机便在世界范围以内得到了应用被广泛应用在电站、航海、和大型工业中。汽轮机在日常的工业生产和航海中具备举足轻重的地位。而在汽轮机的制造过程当中焊接隔板是汽轮机的重要部件之一但其制造难度相对过大并且对焊接隔板的质量也有较高的要求。近几年许多汽轮机制造厂在焊接隔板的制造技术和生产工艺下了许多功夫有效的提高了焊接隔板的质量。本文对汽轮机焊接隔板存在的质量问题进行了解析并分析出焊接隔板质量问题出现的原因针对问题提出相应的解决措施以提高汽轮机焊接隔板的焊接质量。隔板作为汽轮机最重要的部件之一隔板的质量好坏将直接影响到汽轮机的整体质量。目前大多数汽轮机均采用焊接隔板由于汽轮机隔板的刚度和强度容易受焊接隔板的焊接质量的影响也就是说隔板的焊接质量会直接影响到汽轮机运转的效率和安全性。汽轮机焊接隔板对焊接精度要求较高焊接隔板的生产工艺复杂尤其是在焊接过程当中焊接变形较大焊接的质量比较难控制。在焊接过程当中每一个细微的步骤出现问题都会影响焊接隔板的制造精度。近几年以来由于汽轮机焊接隔板的质量不过关而导致汽轮机在工作过程当中发生事故造成重大的经济损失的情况时有发生。如何提高汽轮机焊接隔板的焊接质量让汽轮机能够安全稳定的运转是我们研究的重点问题。1.汽轮机焊接隔板焊缝结构及焊接缺陷出现的原因1.1.汽轮机焊接隔板焊接隔板具备较高的强度和刚度较好的密闭性加工比较方便被广泛用于中、高参数汽轮机的高、中压部分。焊接式隔板主要分为：围带式隔板、自带冠隔板、环式隔板等围带式隔板的焊接方式如下：在导叶的两头插入内外围带固定导叶的头部比围带的外圆要低1毫米至1.5毫米导叶的两头进出汽边围带与隔板内外环体之间共有四条焊缝焊缝的深度大约为导叶宽度的四分之一左右。1.2.焊接隔板焊缝缺陷产生的原因从上世纪七十年代开始我国生产的汽轮机其焊接隔板一直采用CO2气体保护焊接并应用半自动焊接机进行焊接但是隔板焊缝的焊接质量一直不理想。出现焊接板焊缝质量较差的原因大体有以下几点：①铸件时产生的效应力：焊接隔板的隔板体和隔板外环制造方式大多采用铸造加工在焊接隔板加工后对其进行一段时间的时效处理但有的汽轮机制造工厂在隔板铸造完工后没有足够时间的时效处理就进行了对静叶的焊接这样的做法会导致焊接结构的内部会比较容易出现较大的内应力由于内应力会不断的释放这样就会导致焊接隔板的焊缝底部出现一些缺陷最终变成存在缺陷的焊缝。②焊接隔板焊缝内部的原存在缺陷：经过对焊接隔板的焊缝进行处理后发现焊缝裂纹的发展方向一般会由内部向外部扩散并且在一部分的焊缝中会出现黑色灰渣。通过这些情况可以判定焊接隔板的焊缝存在没有彻底焊透的情况在对焊接隔板进行焊接前没有将坡口焊接处处理干净导致了在焊接缝的内部出现了一些缺陷。③焊接隔板的结构因素：汽轮机的焊接隔板是一个比较复杂的结构在对静叶片进行加工和其与隔板套进行焊接时受静叶的加工精度和生产工艺装配精度的影响极容易造成局部的刚性过大如果结构的刚性分布不均匀会导致应力分布不均严重影响焊接隔板的焊接质量。④焊接的残余应力：在汽轮机焊接隔板焊接过程当中焊材的选用及焊接参数焊条的不同也会对焊接的质量有一定的影响。例如如果在对焊接隔板进行焊接的过程当中应用A302焊条就需要对焊接隔板进行焊后热处理如果未对焊接隔板进行焊后热处理则焊接产生残余应力就无法消除。⑤人为因素：人为因素也是造成汽轮机焊接隔板焊接质量存在问题的一个重要因素人为因素大多是由于焊接工人的焊接技术不过关造成的。2.汽轮机焊接隔板焊接质量的改善2.1.加强对焊接隔板质量的检测在对汽轮机的焊接隔板的总体性能和质量进行评估时需要对焊接隔板进行一下几方面的检测。2.1.1.对隔板表面缺陷的检查对汽轮机焊接隔板表面缺陷的检查可以应用肉眼观察法和低倍放大以及表面着色法等。汽轮机焊接隔板表面存在的缺陷一般有以下几种：①导叶的端部出现裂纹。②主焊缝熔合不良。③导叶脱落。④围带发生变形围带变形主要是由于焊缝的内部熔合不良而引起的。⑤导叶的端头发生断裂。2.1.2.对隔板内部的缺陷进行检测隔板内部的缺陷主要有主焊缝内部融合不良、焊缝实际的焊接深度没有达到要求等这些缺陷可以采用直探头超声波探伤检测或者应用超声波测厚仪对其进行检测。2.1.3.对隔板通流间隙的检查对隔板通流间隙的检查应用塞尺并严格按照标准进行检查。2.2.隔板整体焊接的加工和焊接质量的改善为了消除由于隔板主焊缝缺陷(裂纹、夹渣和未熔合等)、焊缝的截面积没有达到要求所造成的隔板的刚度和强度的降低进而引起隔板在汽轮机运转中变形采用特殊隔板整体焊接加固的新工艺对隔板进行开槽焊接和加固处理以确保隔板可以安全稳定地工作。其方式主要有以下几种：①加工焊接坡口：采用立式铣床在入气侧对焊接坡口进行加工加工坡口的位置以及尺寸。②补