火力发电厂铝母线焊接工艺控制.pdf

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经验与探讨
南电力
第27卷/2007年第6期
火力发电厂铝母线焊接工艺控制
李建龙',李光
(1.湖南省火电建设公司,湖南株洲412000;2.湖南省电力公司试验研究院,湖南长沙41007)
摘要:通过对铝母线的焊接性及使用特点分析,制定铝母缄焊接工艺方案,根据相关
规程规定,进行指定项目的焊接工艺试验,并运用制定的焊接エ艺在600MW火力发电机
组的铝母线安装工作中顺利实施,对实施铝母线及其它有色金属材质焊接エ作有一定的
指导意义
关键词:铝母线;焊接性;焊接工艺
中图分类号:TG457;U293文献标识码:B文章编号:1008-0198(2007)06-0042-03
Welding technology control of aluminum bus in thermal power plant
(1. Hunan Thermal Power Construction Co, Ltd, Zhuzhou 412000, China; 2. Hunan Electric Power
Test&Research Institute, Changsha 410007, China)
Abstract: Welding technology scheme of aluminum bus was set down by analyzing weldability and using characteristi
of aluminum bus. Welding technology tests of the specific project were conducted and applied in aluminum bus
installment for 600MW thermal power plant, offering reference to welding of aluminum bus and other nonferrous
metal materials
ey words: aluminum bus; weldability; welding technology
1概述
系列,处于固溶热处理后进行人工时效的状态,适
用于固溶热处理后,不再进行冷加工的产品,其化
铝母线是火力发电厂重要的电气设备,在学成分(符合GB/T3190-1996标准要求)及性能
600MW火力发电机组中,配套设计的220kV或指标如表1,2所列。
500kV配电装置中较多采用 LDRET6牌号材质铝
表1母材化学成分
%
母线。其焊接安装质量直接关系到机组以及电网的
安全稳定运行。同时,该项目的焊接工作也往往是
Si Mg Ti Cu Mn Re其它
0.350.400.510.100,100.100.08余量
业主(或监理方)重点关注的质量控制点。在铝母
线的焊接实施过程中,在严格遵循DL/T751-2001
《铝母线焊接技术规程》、GBJ149-1990《电气装置
表2力学(电气)性能
安装工程母线装置施工及验收规范》以及《焊接工抗拉强度/MPa电阻率/Q?m届服强度/MPa延伸率/
艺评定规程》、《焊工技术考核规程》的基础上,进
≥20
≤0.0338
≥175
8
行铝母线材质焊接工艺性分析,以及相应的工艺试
验,确保制定的工艺满足安装要求。
2.2焊接性分析
2铝母线焊接性分析及使用特点
LDRET6铝合金可以焊接,常用的焊接方法包
括有气焊、焊条电弧焊、钨极氩弧焊(TG)、熔化
2.1母材介绍
极氩弧焊(MIG)等,但必须掌握其焊接特点及可
LDRET6接近6063牌号,属于铝合金中変形铝能出现的问题。在焊接性分析过程中,认为主要存
收稿日期:2007-07-18
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在以下2方面的特点,需在工艺制定时采取措施。
采用半自动嫆化极氩弧焊(MIG),配套使用
2.2.1易产生气孔り
ESAB LAW520焊接设备,直流反接(焊丝接正)使
铝及铝合金具有导热率高的特点,为钢的2倍用。该焊接方法能满足铝及铝合金材质热导性高、热
左右,同时,液态铝可溶解大量氢气,固态时几乎容量大、热损失快的焊接特点,提供能量集中的强
不溶解。其随温度化的溶解率曲线如图1所示:热源焊接。同时,其强规范焊接电弧的冲击力能起
到破碎致密氧化铝薄膜的作用,有利于消除焊缝未
嫆合、夹渣等缺陷。
焊接材料:焊丝选用 SAB OK Autrod4043
更1.2mm规格的铝硅焊丝(相当于丝311),该焊丝
具有抗裂性强、通用性广的特点。保护气体为高纯
三E-0
氩,氩气纯度≥99.99%。
选用焊丝化学成分(符合GB/T3190-1996标
R-冷却法度
准要求)、力学性能如表3,4。
0.036
表3焊材化学成分
i Fe Cu Mn Mg Zn Ti单Al
4.5~6.00.80.30.050.050.100.200.050.15余量
图1在铝中的溶解度(PHt2=101kPa)
因此,氢在焊接熔池快速冷却、凝固结晶过程
表4焊丝力学性能
中,来不及逸出熔池表面,极易在焊缝中形成气孔。
抗拉强度/MPa屈服强度/MPa
延伸率/%
2.2.2易形成夹渣、未熔合缺陷2
≥50
≥12
铝及铝合金的化学活泼性强,与氧的亲和力极
大,任何温度下都会氧化,在母材表面形成氧化铝3.2焊接接头型式
(Al2)3)薄膜,其厚度约0.1~0.2pm,熔点高(约
接头型式设计为内侧带树垫(套管)的对接接
2050C),组织致密,保护着母材表面。焊接时该头,具体如图2所示。
氧化膜妨碍母材嫆化和熔合,易出现未熔合缺陷;氧
化膜密度大(约为铝的1.4倍),不易浮出熔池表面,
铅け线
易在焊缝中形成夹渣缺陷。
使用特点要求
制定铝母线焊接工艺时,除考虑材质的焊接性
外,还应充分考虑其使用性能,满足相关技术规程
内树i
的要求。主要包括满足焊接接头导电率以及最低抗
拉强度值的规定
2.3.1焊接接头直流电阻值应不大于规格尺寸均
母找
相同的原始材料直流电阻值的1.05倍
2.3.2焊接接头拉伸试验,其焊接接头抗拉强度一
般不应低于原始材料抗拉强度值的下限。经热处理
强化的铝合金,其焊接接头的抗拉强度不得低于原
始材料标准值的60%。
图2焊接接头坡ロ型式
3焊接工艺
3.3焊接参数
3.1焊接方法及焊接材料
根据安装设备管材规格(∮133mm×7mm为