低压外缸焊接变形控制.pdf

解決盲
uoN工芝/工装/目/断/旋測/组馆/改造
低压外缸焊接变形控制
胡立国
(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,哈尔滨150046)
摘要:分析了汽轮机低压缸焊接变形的原因,并提出了解决措施。
关键词:低压缸;变形;刚性
中图分类号:TK269
文献标志码:B
文章编号:1002-2333(2015)07-0208-02
0引言
体摆放不合理,变形就会更大。热处理变形是必然出现
低压缸是汽轮机的重要组成部分,其制造的质量和的,这是应力去除的过程,无法根本消除热处理变形,但
精度直接关系到汽轮机的正常运行,目前低压缸的主要应该采取措施将其控制在允许范围内。
瓶颈问题是焊接变形大,要保证其制造质量,控制焊接变3解决措施
形是非常重要的。
外缸焊后变形的原因是多方面的,特别是有些原因
1变形现状
是无法避免的,比如说板材本身的不平整度、装配误差
1)精加工后垂直法兰、水平法兰、台板厚度不均匀,热处理变形、焊接过程产生的变形,因此,焊接变形是不
局部尺寸超差。
可避免的,我们只能尽量将其控制在一个合格的范围内,
2)外缸下半(包括电端下半、中部下半和调端下半)所以,我们将采取以下措施,保证缸体装焊热处理后的变
底部的坡口无法加工出来,长度和宽度方向尺寸变形较大。形在标准规定的公差范围内。
2原因分析
1)整理平台、打磨装焊平台。工艺中增加对装焊平台
1)平合的误差:装配平台有不平整度,导致装配时各平整度的要求,生产之前应重新测量装焊平台,对局部高
水平法兰存在倾斜或不平。
点进行打磨,确保平台不平整度在3mm以内
2)来料的误差:各零件装配前有不平度,虽然钢板下
2)控制来料不平整度。严格控制来料板材的不平整
料后都有校平序,但是校平后不可能绝对平整,按标准公度,目前的校平标准中只要求了每米内的不平整度在1
差范围是1m内允许有1mm的不平整度,比较长的零件mm以内,没有要求累积不平整度的范围,比如6m长的
公差累积下来不平整度是比较大的。
钢板不平整按标准是否可以理解为6mm,因此在实际生
3)结构的原因:外缸尺寸大,但是刚性差,虽然图样中产中,我们对生产车间的要求是3mm以内,这个已落实
增加了一些支撑结构,但是整体刚性还是不强,不管是对到校平工艺中。
于焊接还是加工,刚性差的工件都是很容易产生变形的。
3)合理的布置拉筋。根据之前的生产经验,列出工艺
4)装配的误差:由于焊接装配采用的都是卷尺測量,拉筋清单,其中增加了一些以前没有布置过的拉筋,制定
卷尺本身存在一定误差,尺寸越大,误差越大,所以装配了拉筋布局示意图并落实到了工艺中,工艺部门跟踪监
过程本身也存在一定误差。
督拉筋布局的执行情况,并实时改进,如图1所示。
5)焊接量大:外缸零件数量多、焊接量大而且包含各
种位置的焊接,焊接量越大热输入量越大,焊接变形也随
之加大
6)拉筋布置不合理:装配时拉筋的布置有不合理之
处,现在的焊接工艺没有给出拉筋布局示意图,所以只能
依靠装配工的经验,但是有的装配工缺乏经验或考虑不
周全,就不能做到合理的布置拉筋。
7)焊接过程的控制:焊接过程控制不强,因为焊接参
数是一个范围,一般是150-400A,这么大的范围需要焊
工自己根据不同的焊接位置掌控好电流,虽然现在有通
图1工艺拉筋
过填写施焊记录的措施来控制焊接过程,但是实际操作
时操作者具体用的电流根本无法控制。
4)增加装配测量要求。以前只有在最后交检前有整
8)热处理变形:因为热处理时需要将工件加热,在高体尺寸检查要求,现在增加了装配过程中的测量要求,并
温时、拉筋刚性减弱,由于零件自重,会产生变形,如果缸要求装配工随着装配进度随时填写检验记录卡,记录卡
208机械工程师2015年第7期
工芝/工装/目/断/槌別/维修/改置oo
新型加压气化炉关键内件澂冷器焊后熱处理工艺研灸
王鸿雁,冷雪峰,李欣,王国超,张洪昌,盂东民,凌波
(开封空分集团有限公司,河南开封475004)
摘要:介绍了采用铬钼钢制造的承压设备一新型加压气化炉关键内件高温水汽激冷器的焊后热处理,通过一些
试验研究确定了其焊后热处理工艺参数以满足设计要求针对产品结构的特点设计专用工装,有效地控制了焊接及焊
后热处理变形。经实践证明,该工艺合理可行,适用于铬钼钢制造的高温水汽激冷器的焊后热处理。
关键词:新型加压气化炉;铬钼钢承压设备;高温水/汽溦冷器;焊后热处理变形
中图分类号:TG161
文献标志码:B
文章编号:1002-2333(2015)07-0209-02
0引言
表1激冷器内件主要技术要求
气化炉是煤化工
室温力学性能高温力学性能热处理后硬度
产业的核心设备,以前主体材料
R。 /Mpa R/Mpa A/%As!试验温度℃ R,a2/Mpa母材
焊缝及
膜式壁圆膜式壁圆
均依赖进口,采购费用
热影响区
筒直线度筒不圆度
及后皱使用成本非常15wo450-590=25=19=31
460 =206 220V<245H /0 I0mm/m
≥23
高。首套由国内某设计
3mm/全长im
院为某煤化工企业自主研发、取得全部知识产权的新型性等力学性能综合指标要求较苛刻,使得焊后热处理温
加压气化炉,由渣池、气化反应室、高温水汽激冷器、气度区间较卒;激冷器内件的结构复杂,管一翅一管圆筒膜式
体返回室、输气管和激冷罐等部分组成,我公司承接了其壁长径比很大(长度11000mm,直径1020mm),直线度
中关键内件一高温水汽激冷器内件膜式壁及辅助激及椭圆度要求较高,且焊接应力非常大,变形不易控制,
冷器部分(见图1)的制造任务。该内件是整套气化炉的使焊后热处理的质量控制难度加大。众所周知,热处理的
核心部件,为三类容器,设计压力为5MPa,在整套设备质量是保证整套设备的性能和寿命的关键工序,为此,本
中技术含量最高、制造难度最大,其制造质量直接关系到研究针对产品特性及设计图样对焊后热处理的主要技术
整套气化炉的性能和寿命。
要求(见表1),通过采用不同的参数进行焊后热处理对比
试验,确定了该产品最佳的热处理工艺,保证了激冷器内
件在热处理后各项性能指标均达到设计要求;针对工件
结构特点设计了专用工装,有效地控制了焊后热处理变形。
热处理工艺试验
1./试验材料
因激冷管内件膜式壁单元均采用15 CRMOG薄壁管材
与15 CRMOR带材焊接而成,为模拟产品的焊后热处理,试
图1新型加压气化炉高温水汽激冷器内件
验件采用15 CRMOR热轧板材(厚度10mm)焊接,交货状
态为正火+回火,化学成分及力学性能复验结果见表2。
高温水汽激冷器的工作温度在600℃以
上,要求钢材有良好的抗氧化性、足够的高温强
表2试验用15 CRMOR钢板化学成分及力学性能
度和优良的制性、所用材料均为Cr-Mo钢,且
化学成分质量分数/%
室温力学性能
绝大部分为焊接件,需通过焊后热处理消除焊 C Si Mn Cr Mo P S. /MPA A. /MPA A%A、ARas4ONPa
接应力,而设计图样对焊接接头强度、硬度和初14020055180470?209231