汽輪機(jī)噴嘴的窄間隙MIG焊接方法技術(shù)

汽輪機(jī)噴嘴的窄間隙MIG焊接方法，它屬于汽輪機(jī)焊接領(lǐng)域，具體涉及大厚度焊接結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī)噴嘴焊接方法。本發(fā)明專利技術(shù)的目的是要解決真空電子束焊接成本高，生產(chǎn)輔助周期長；手工焊條電弧焊勞動強(qiáng)度大、效率低的缺點。焊接方法：一、焊前準(zhǔn)備；二、焊前清理得到干凈的噴嘴組和干凈的噴嘴室；三、裝配得到待焊汽輪機(jī)噴嘴；四、預(yù)熱得到預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴；五、焊接得到焊接后汽輪機(jī)噴嘴；六、后熱處理得到后熱消氫處理后汽輪機(jī)噴嘴；七、焊后熱處理，即完成汽輪機(jī)噴嘴的窄間隙MIG焊接。優(yōu)點：不僅大幅度提高了噴嘴的焊接質(zhì)量，縮短了生產(chǎn)周期，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。本發(fā)明專利技術(shù)主要用于汽輪機(jī)噴嘴的窄間隙MIG焊接。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于汽輪機(jī)焊接領(lǐng)域，具體涉及大厚度焊接結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī)噴嘴焊接方法。
技術(shù)介紹
汽輪機(jī)噴嘴是汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)中的重要組成部套之一，它工作溫度、壓力比較高，運行工況也比較惡劣。汽輪機(jī)噴嘴常規(guī)制造方法是采用鑲嵌結(jié)構(gòu)，設(shè)計思路繁瑣、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。隨著焊接技術(shù)的高速發(fā)展，國內(nèi)外汽輪機(jī)制造商普遍利用真空電子束、手工焊條電弧焊等焊接方法來制造汽輪機(jī)噴嘴，雖然真空電子束焊接具有焊接效率高的特點，但也不可避免的具有焊接輔助時間長，噴嘴結(jié)合面配合質(zhì)量高、焊后清理時間長，焊接成本高，來料含磁量要求嚴(yán)等缺點；手工焊條電弧焊具有焊接成本低，但焊接效率低、工人勞動強(qiáng)度大等缺點。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是要解決真空電子束焊接成本高，生產(chǎn)輔助周期長；手工焊條電弧焊勞動強(qiáng)度大、效率低的缺點，而提供汽輪機(jī)噴嘴的窄間隙MIG焊接方法。汽輪機(jī)噴嘴的窄間隙MIG焊接方法，具體是按以下步驟完成的:—、焊前準(zhǔn)備:對噴嘴組焊接坡口尺寸進(jìn)行機(jī)械加工，得到待焊部位的坡口鈍邊為2土0.25mm的待焊噴嘴組，對噴嘴室焊接坡口尺寸進(jìn)行機(jī)械加工，得到待焊部位的坡口鈍邊為2±0.25mm的待焊噴嘴室，且保證待焊噴嘴組與待焊噴嘴室焊前裝配狀態(tài)下坡口間隙應(yīng) Imm ；二、焊前清理:分別對待焊噴嘴組和待焊噴嘴室表面進(jìn)行清理，去除銹蝕、氧化皮、涂料、油污、乳油液及臟物，得到干凈的噴嘴組和干凈的噴嘴室；三、裝配:將干凈的噴嘴組裝配到干凈的噴嘴室上，且保證坡口最小寬度不得小于8mm，然后進(jìn)行點焊固定，得到待焊汽輪機(jī)噴嘴；四、預(yù)熱:以< 150°C /h的升溫速率將待焊汽輪機(jī)噴嘴整體從室溫均勻預(yù)熱至150?200°C，得到預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴；五、焊接:將預(yù)熱后的汽輪機(jī)噴嘴放到焊接變位機(jī)上，找預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴的焊接坡口的中心與焊接轉(zhuǎn)臺之間同軸度< 0.5mm，然后預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴與焊接變位機(jī)進(jìn)行夾緊和固定，然后利用窄間隙MIG焊接設(shè)備進(jìn)行送絲焊接，在預(yù)熱的后汽輪機(jī)噴嘴的焊接坡口之間進(jìn)行多層單道的填充焊接，其焊接順序依次為打底層、中間層和蓋面層，且焊接時預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴的焊接坡口表面溫度不得低于150°C，打底層焊接工藝參數(shù):電流為220?260A，電壓為27?29V，Ar/COjg合氣的氣體流量為20L/min?25L/min，Ar/C0 2混合氣中Ar的體積分?jǐn)?shù)為85%，CO2的體積分?jǐn)?shù)為15% ;中間層焊接工藝參數(shù):電流為270?300A，電壓為29?30V，Ar/C(V混合氣的氣體流量為20L/min?25L/min，Ar/C0 2混合氣中Ar的體積分?jǐn)?shù)為85%，CO2的體積分?jǐn)?shù)為15% ;蓋面層焊接工藝參數(shù):電流為300?320A，電壓為30?32V，Ar/C(V混合氣的氣體流量為20L/min?25L/min，Ar/C0 2混合氣中Ar的體積分?jǐn)?shù)為85%，CO2的體積分?jǐn)?shù)為15% ;得到焊接后汽輪機(jī)噴嘴；六、后熱消氫處理:在溫度為300?350°C下對焊接后汽輪機(jī)噴嘴進(jìn)行后熱消氫處理，后熱消氫處理2h?3h，得到后熱消氫處理后的汽輪機(jī)噴嘴；七、焊后熱處理:以< 80°C /h的升溫速度將后熱消氫處理后的汽輪機(jī)噴嘴整體入爐升溫至740± 10°C，并在溫度為740± 10°C下保溫6h?8h，然后以< 60°C /h的降溫速度降溫至150?200°C，然后切斷電源自然空冷至室溫，即完成汽輪機(jī)噴嘴的窄間隙MIG焊接。原理:本專利技術(shù)對噴嘴組和噴嘴室焊接區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格清理后，按照噴嘴裝配位置關(guān)系進(jìn)行點焊固定，然后對噴嘴進(jìn)行焊前預(yù)熱，待預(yù)熱溫度滿足焊接技術(shù)要求后，按焊接坡口已加工尺寸，將噴嘴在變位機(jī)上進(jìn)行找中心和夾緊、固定工作，然后按窄間隙MIG焊接工藝進(jìn)行焊接。在焊接完成后，立即對噴嘴進(jìn)行后熱消氫處理，以減小焊接應(yīng)力和改變焊縫金屬微觀組織結(jié)構(gòu)以改善其力學(xué)性能。當(dāng)后熱處理完成后，將噴嘴放在空氣不流通的場所進(jìn)行隔離，使其緩冷，然后及時將噴嘴裝爐、回火，以進(jìn)行噴嘴的最終性能熱處理，從而完成對噴嘴的焊接工作。本專利技術(shù)優(yōu)點:本專利技術(shù)采用窄間隙MIG焊接技術(shù)，不僅大幅度提高了噴嘴的焊接質(zhì)量，縮短了生產(chǎn)周期，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。【附圖說明】圖1是【具體實施方式】一利用窄間隙MIG焊接設(shè)備進(jìn)行送絲操作示意圖；圖2是汽輪機(jī)噴嘴焊接后結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中A區(qū)域局部放大圖，圖中H表示待焊噴嘴組待焊部位的坡口鈍邊，圖中h表不待焊嗔嘴室待焊部位的坡口純邊，圖中η表不待焊嗔嘴組與待焊嗔嘴室的間隙，圖中m表示坡口寬度。【具體實施方式】【具體實施方式】一:本實施方式是汽輪機(jī)噴嘴的窄間隙MIG焊接方法，具體是按以下步驟完成的:—、焊前準(zhǔn)備:對噴嘴組焊接坡口尺寸進(jìn)行機(jī)械加工，得到待焊部位的坡口鈍邊為2土0.25mm的待焊噴嘴組，對噴嘴室焊接坡口尺寸進(jìn)行機(jī)械加工，得到待焊部位的坡口鈍邊為2±0.25mm的待焊噴嘴室，且保證待焊噴嘴組與待焊噴嘴室焊前裝配狀態(tài)下坡口間隙應(yīng) Imm ；二、焊前清理:分別對待焊噴嘴組和待焊噴嘴室表面進(jìn)行清理，去除銹蝕、氧化皮、涂料、油污、乳油液及臟物，得到干凈的噴嘴組和干凈的噴嘴室；三、裝配:將干凈的噴嘴組裝配到干凈的噴嘴室上，且保證坡口最小寬度不得小于8mm，然后進(jìn)行點焊固定，得到待焊汽輪機(jī)噴嘴；四、預(yù)熱:以< 150°C /h的升溫速率將待焊汽輪機(jī)噴嘴整體從室溫均勻預(yù)熱至150?200°C，得到預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴；五、焊接:將預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴放到焊接變位機(jī)上，找預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴的焊接坡口的中心與焊接轉(zhuǎn)臺之間同軸度< 0.5mm，然后預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴與焊接變位機(jī)進(jìn)行夾緊和固定，然后利用窄間隙MIG焊接設(shè)備進(jìn)行送絲焊接，在預(yù)熱的后汽輪機(jī)噴嘴的焊接坡口之間進(jìn)行多層單道的填充焊接，焊接順序依次為打底層、中間層和蓋面層，且焊接時預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴的焊接坡口表面溫度不得低于150°C，打底層焊接工藝參數(shù):電流為220?260A，電壓為27?29V，Ar/COjg合氣的氣體流量為20L/min?25L/min，Ar/CO 2混合氣中Ar的體積分?jǐn)?shù)為85%，CO2的體積分?jǐn)?shù)為15% ;中間層焊接工藝參數(shù):電流為270?300A，電壓為29?30V，Ar/C(V混合氣的氣體流量為20L/min?25L/min，Ar/CO 2混合氣中Ar的體積分?jǐn)?shù)為85%，CO2的體積分?jǐn)?shù)為15% ;蓋面層焊接工藝參數(shù):電流為300?320A，電壓為30?32V，Ar/C(V混合氣的氣體流量為20L/min?25L/min，Ar/CO 2混合氣中Ar的體積分?jǐn)?shù)為85%，CO2的體積分?jǐn)?shù)為15% ;得到焊接后汽輪機(jī)噴嘴；六、后熱消氫處理:在溫度為300?350°C下對焊接后汽輪機(jī)噴嘴進(jìn)行后熱消氫處理，后熱消氫處理2h?3h，得到后熱消氫處理后的汽輪機(jī)噴嘴；七、焊后熱處理:以< 80°C /h的升溫速度將后熱消氫處理后汽輪機(jī)噴嘴整體入爐升溫至740± 10°C，并在溫度為740± 10°C下保溫6h?8h，然后以< 60 °C /h的降溫速度降溫至150?200°C，然后切斷電源自然空冷至室溫，即完成汽輪機(jī)噴嘴的窄間隙MIG焊接。原理:本專利技術(shù)對噴嘴組和噴嘴室焊接區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格清理后，按照噴嘴裝配位置關(guān)系進(jìn)行點焊固定，然后對噴嘴進(jìn)行焊前預(yù)熱，待預(yù)熱本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
汽輪機(jī)噴嘴的窄間隙MIG焊接方法，其特征在于它是按以下步驟完成的：一、焊前準(zhǔn)備：對噴嘴組焊接坡口尺寸進(jìn)行機(jī)械加工，得到待焊部位的坡口鈍邊為2±0.25mm的待焊噴嘴組，對噴嘴室焊接坡口尺寸進(jìn)行機(jī)械加工，得到待焊部位的坡口鈍邊為2±0.25mm的待焊噴嘴室，且保證待焊噴嘴組與待焊噴嘴室焊前裝配狀態(tài)下坡口間隙應(yīng)≤1mm；二、焊前清理：分別對待焊噴嘴組和待焊噴嘴室表面進(jìn)行清理，去除銹蝕、氧化皮、涂料、油污、乳油液及臟物，得到干凈的噴嘴組和干凈的噴嘴室；三、裝配：將干凈的噴嘴組裝配到干凈的噴嘴室上，且保證坡口寬度不得小于8mm，然后進(jìn)行點焊固定，得到待焊汽輪機(jī)噴嘴；四、預(yù)熱：以≤150℃/h的升溫速率將待焊汽輪機(jī)噴嘴整體從室溫均勻預(yù)熱至150～200℃，得到預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴；五、焊接：將預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴放到焊接變位機(jī)上，找預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴的焊接坡口的中心與焊接轉(zhuǎn)臺之間同軸度＜0.5mm，再將預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴與焊接變位機(jī)進(jìn)行夾緊和固定，然后利用窄間隙MIG焊接設(shè)備進(jìn)行送絲焊接，在預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴的焊接坡口之間進(jìn)行多層單道的填充焊接，其焊接順序依次為打底層、中間層和蓋面層，且焊接時預(yù)熱后汽輪機(jī)噴嘴的焊接坡口表面溫度不得低于150℃，打底層焊接參數(shù)為：電流為220～260A，電壓為27～29V，Ar/CO2混合氣的氣體流量為20L/min～25L/min，Ar/CO2混合氣中Ar的體積分?jǐn)?shù)為85％，CO2的體積分?jǐn)?shù)為15％；中間層焊接參數(shù)為：電流為270～300A，電壓為29～30V，Ar/CO2混合氣的氣體流量為20L/min～25L/min，Ar/CO2混合氣中Ar的體積分?jǐn)?shù)為85％，CO2的體積分?jǐn)?shù)為15％；蓋面層焊接參數(shù)為：電流為300～320A，電壓為30～32V，Ar/CO2混合氣的氣體流量為20L/min～25L/min，Ar/CO2混合氣中Ar的體積分?jǐn)?shù)為85％，CO2的體積分?jǐn)?shù)為15％；得到焊接后汽輪機(jī)噴嘴；六、后熱消氫處理：焊后在溫度為300～350℃下對焊接后汽輪機(jī)噴嘴進(jìn)行后熱消氫處理，后熱消氫處理時間為2h～3h，得到后熱消氫處理后的汽輪機(jī)噴嘴；七、焊后熱處理：以≤80℃/h的升溫速度將后熱消氫處理后的汽輪機(jī)噴嘴整體入爐升溫至740±10℃，并在溫度為740±10℃下保溫6h～8h，然后以≤60℃/h的降溫速度降溫至150～200℃，然后切斷電源自然空冷至室溫，即完成汽輪機(jī)噴嘴的窄間隙MIG焊接。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王廣成，張辰鸞，任國峰，李紅，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江;23