全空冷汽輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座裝焊工藝技術(shù)介紹

段偉贊 張成軍

摘要：全空冷汽輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座裝焊工藝技術(shù)依據(jù)定子機(jī)座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，機(jī)座三段（中段機(jī)座、汽端機(jī)座、勵端機(jī)座）分別采用單獨(dú)裝焊工藝進(jìn)行，汽端機(jī)座和勵端機(jī)座采用立式的裝焊工藝，中段機(jī)座采用立式裝配和臥式裝配相結(jié)合的復(fù)合裝配工藝。

關(guān)鍵詞：定子機(jī)座；立式裝焊；臥式裝焊

1前言

全空冷汽輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座為實(shí)現(xiàn)逆向通風(fēng)且滿足電氣機(jī)械性能及運(yùn)輸?shù)囊螅ㄗ訖C(jī)座采用三段螺栓連接結(jié)構(gòu)（中段機(jī)座、汽端機(jī)座、勵端機(jī)座），定子機(jī)座上平面為135度相交的三個平面，用于機(jī)座頂罩的把合連接，三個平面的裝配尺寸精度需要通過裝焊技術(shù)精確控制滿足后期機(jī)座頂罩的順利裝配，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖1所示。如果采用以往的裝配工藝方法，將無法滿足該機(jī)座的尺寸精度要求，影響發(fā)電機(jī)的正常使用，如機(jī)座環(huán)板不是整圓結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的層層疊裝的裝焊工藝已經(jīng)不適用；機(jī)座內(nèi)部支撐筋板少，機(jī)座整體剛度下降，焊接變形較難控制，傳統(tǒng)裝焊工藝中將外部殼體直接套裝在骨架的方法已經(jīng)不適用于空冷發(fā)電機(jī)定子機(jī)座的裝焊工藝；同時全空冷發(fā)電機(jī)定子機(jī)座裝配過程中同時兼顧環(huán)板內(nèi)圓同心度和機(jī)座上平面為135度相交的三個平面尺寸精度。

2 裝配焊接工藝技術(shù)

全空冷汽輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座的裝配焊接技術(shù)特點(diǎn)，中段機(jī)座、汽端機(jī)座和勵端機(jī)座分別單獨(dú)裝焊，可降低機(jī)座整體裝焊難度，減少整體焊接變形，提高裝配焊接尺寸精度。

中段機(jī)座采用立式裝焊和臥式裝焊相結(jié)合復(fù)合裝焊工藝，達(dá)到提高機(jī)座裝配尺寸精度和生產(chǎn)效率的要求。中段機(jī)座分為五個分裝配，每個分裝配均采用立式裝配焊接方式，裝配高度均不超過2米，操作便利，有利于控制機(jī)座內(nèi)圓各層環(huán)板的同心度；然后利用工藝支墩以臥式裝配焊接的方法將單獨(dú)裝配焊接完成的五個中段機(jī)座分裝配與底部側(cè)板和底腳板進(jìn)行裝配焊接，中段機(jī)座環(huán)板內(nèi)圓的同心度不超過±1.5mm，機(jī)座外部135度相交三個平面的平面度不超過2mm，實(shí)現(xiàn)定子機(jī)座的高精度裝配。

中段機(jī)座焊接方法采用藥芯焊絲電弧焊（FCAW），焊絲牌號為AWS 5.20 E71T-1M，保護(hù)氣體組分為78%Ar+22%CO2。藥芯焊絲電弧焊具有較好焊接工藝性，焊接飛濺小，焊道成形美觀，且熔敷速度快、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。

汽端機(jī)座和勵端機(jī)座采用立式裝配工藝方法，焊接方法同樣采用藥芯焊絲電弧焊。

2.1 中段機(jī)座立式裝焊接工藝

中段機(jī)座中每個分裝配立式裝焊工藝方法如圖2，具體為：機(jī)座的第一層環(huán)板2平放于裝配平臺上調(diào)平，并與裝配定位架1固定，確定機(jī)座圓心及X、Y基準(zhǔn)線。以圓心及X、Y基準(zhǔn)線為基準(zhǔn)逐層依次劃線裝配焊接第一層筋板3、第二層環(huán)板4、第二層筋板5、第三層環(huán)板6、第三層筋板7和第四層環(huán)板8?？刂聘鲗迎h(huán)板的同心度不超過±1mm，機(jī)座外部135度相交三個平面的平面度不超過1mm。每層環(huán)板尺寸調(diào)整合格后，與裝配定位架焊接固定，然后進(jìn)行機(jī)座的焊接。

2.2中段機(jī)座臥式裝焊工藝

中段機(jī)座整體臥式裝配工藝如圖3，具體為：利用工藝支墩32，以臥式裝配焊接的方法將單獨(dú)裝配焊接完成的機(jī)座分裝配Ⅰ-Ⅴ與中段機(jī)座底部側(cè)板32和中段機(jī)座底腳板33進(jìn)行裝配焊接，控制機(jī)座環(huán)板內(nèi)圓的同心度不超過±1.5mm，機(jī)座外部135度相交三個平面的平面度不超過2mm。裝配焊接吊攀座板、接線座板于側(cè)部殼體等外飾件于上機(jī)座上，完成中段機(jī)座裝配焊接。

2.3汽（勵）端機(jī)座裝配工藝

汽（勵）端機(jī)座因其尺寸不大，其裝焊工藝與中段機(jī)座的立式裝焊相似，區(qū)別是汽（勵）端機(jī)座的外飾件在機(jī)座立式裝焊過程中完成的。

3 結(jié)論

全空冷汽輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座裝焊方法，依據(jù)新結(jié)構(gòu)定子機(jī)座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，中段機(jī)座、汽端機(jī)座和勵端機(jī)座分別單獨(dú)裝焊。中段機(jī)座采用立式裝焊和臥式裝焊相結(jié)合的復(fù)合裝焊工藝，汽端機(jī)座和勵端機(jī)座采用立式的裝焊工藝。機(jī)座立式裝焊和臥式裝焊相結(jié)合的復(fù)合裝焊工藝優(yōu)點(diǎn)：每個立式分裝配可分別單獨(dú)進(jìn)行，操作施工便利，縮短施工周期，提高裝配焊接效率，裝配焊接尺寸控制較；定子機(jī)座底整體進(jìn)行臥式裝焊，保證機(jī)座整體的同心度精度要求，實(shí)現(xiàn)定子機(jī)座的高精度裝配。

作者簡介：

段偉贊（1984.08—），碩士研究生學(xué)歷，畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)焊接專業(yè)、工程師，主要從事水輪發(fā)電機(jī)組和汽輪發(fā)電機(jī)組的焊接工藝研究。