胡立國

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150046）

低壓外缸焊接變形控制

胡立國

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150046）

分析了汽輪機(jī)低壓缸焊接變形的原因，并提出了解決措施。

低壓缸；變形；剛性

0 引言

低壓缸是汽輪機(jī)的重要組成部分，其制造的質(zhì)量和精度直接關(guān)系到汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，目前低壓缸的主要瓶頸問題是焊接變形大，要保證其制造質(zhì)量，控制焊接變形是非常重要的。

1 變形現(xiàn)狀

1）精加工后垂直法蘭、水平法蘭、臺(tái)板厚度不均勻，局部尺寸超差。

2）外缸下半（包括電端下半、中部下半和調(diào)端下半）底部的坡口無法加工出來，長度和寬度方向尺寸變形較大。

2 原因分析

1）平臺(tái)的誤差：裝配平臺(tái)有不平整度，導(dǎo)致裝配時(shí)各水平法蘭存在傾斜或不平。

2）來料的誤差：各零件裝配前有不平度，雖然鋼板下料后都有校平序，但是校平后不可能絕對(duì)平整，按標(biāo)準(zhǔn)公差范圍是1 m內(nèi)允許有1 mm的不平整度，比較長的零件公差累積下來不平整度是比較大的。

3）結(jié)構(gòu)的原因：外缸尺寸大，但是剛性差，雖然圖樣中增加了一些支撐結(jié)構(gòu)，但是整體剛性還是不強(qiáng)，不管是對(duì)于焊接還是加工，剛性差的工件都是很容易產(chǎn)生變形的。

4）裝配的誤差：由于焊接裝配采用的都是卷尺測量，卷尺本身存在一定誤差，尺寸越大，誤差越大，所以裝配過程本身也存在一定誤差。

5）焊接量大：外缸零件數(shù)量多、焊接量大而且包含各種位置的焊接，焊接量越大熱輸入量越大，焊接變形也隨之加大。

6）拉筋布置不合理：裝配時(shí)拉筋的布置有不合理之處，現(xiàn)在的焊接工藝沒有給出拉筋布局示意圖，所以只能依靠裝配工的經(jīng)驗(yàn)，但是有的裝配工缺乏經(jīng)驗(yàn)或考慮不周全，就不能做到合理的布置拉筋。

7）焊接過程的控制：焊接過程控制不強(qiáng)，因?yàn)楹附訁?shù)是一個(gè)范圍，一般是150～400 A，這么大的范圍需要焊工自己根據(jù)不同的焊接位置掌控好電流，雖然現(xiàn)在有通過填寫施焊記錄的措施來控制焊接過程，但是實(shí)際操作時(shí)操作者具體用的電流根本無法控制。

8）熱處理變形：因?yàn)闊崽幚頃r(shí)需要將工件加熱，在高溫時(shí)，拉筋剛性減弱，由于零件自重，會(huì)產(chǎn)生變形，如果缸體擺放不合理，變形就會(huì)更大。熱處理變形是必然出現(xiàn)的，這是應(yīng)力去除的過程，無法根本消除熱處理變形，但應(yīng)該采取措施將其控制在允許范圍內(nèi)。

3 解決措施

外缸焊后變形的原因是多方面的，特別是有些原因是無法避免的，比如說板材本身的不平整度、裝配誤差、熱處理變形、焊接過程產(chǎn)生的變形，因此，焊接變形是不可避免的，我們只能盡量將其控制在一個(gè)合格的范圍內(nèi)，所以，我們將采取以下措施，保證缸體裝焊熱處理后的變形在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差范圍內(nèi)。

1）整理平臺(tái)、打磨裝焊平臺(tái)。工藝中增加對(duì)裝焊平臺(tái)平整度的要求，生產(chǎn)之前應(yīng)重新測量裝焊平臺(tái)，對(duì)局部高點(diǎn)進(jìn)行打磨，確保平臺(tái)不平整度在3 mm以內(nèi)。

2）控制來料不平整度。嚴(yán)格控制來料板材的不平整度，目前的校平標(biāo)準(zhǔn)中只要求了每米內(nèi)的不平整度在1 mm以內(nèi)，沒有要求累積不平整度的范圍，比如6 m長的鋼板不平整按標(biāo)準(zhǔn)是否可以理解為6 mm，因此在實(shí)際生產(chǎn)中，我們對(duì)生產(chǎn)車間的要求是3 mm以內(nèi)，這個(gè)已落實(shí)到校平工藝中。

3）合理的布置拉筋。根據(jù)之前的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，列出工藝?yán)钋鍐?，其中增加了一些以前沒有布置過的拉筋，制定了拉筋布局示意圖并落實(shí)到了工藝中，工藝部門跟蹤監(jiān)督拉筋布局的執(zhí)行情況，并實(shí)時(shí)改進(jìn)，如圖1所示。

圖1 工藝?yán)?/p>

4）增加裝配測量要求。以前只有在最后交檢前有整體尺寸檢查要求，現(xiàn)在增加了裝配過程中的測量要求，并要求裝配工隨著裝配進(jìn)度隨時(shí)填寫檢驗(yàn)記錄卡，記錄卡由車間質(zhì)量部和工藝部門簽字確認(rèn)后方可焊接。

5）明確擺放角度。在熱處理工藝中明確了工件的擺放角度，增加了缸體與熱處理墊墩的間隙要求，并借助紅外墨線儀測量缸體水平。

6）工藝部門在焊接過程中監(jiān)督控制焊接電流，隨時(shí)檢查工人施焊時(shí)的焊接參數(shù)。

7）編制了《低壓缸裝焊工藝守則》，統(tǒng)一規(guī)定了裝焊低壓缸的具體過程和注意事項(xiàng)。

4 結(jié)語

通過這次改進(jìn)創(chuàng)新，使低壓缸焊接質(zhì)量有了明顯提高，成功解決了低壓缸焊接過程中的變形問題。

（編輯 立 明）

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1002-2333（2015）07-0208-02

胡立國（1977—），男，工程師，從事汽輪機(jī)工藝制造研究工作。

2015-01-18