SIHWA潮汐电站大型奥氏体不锈钢结构件加工工艺.pdf

技术交流 S M A L L H Y D R O P O WE R 2 0 1 2 N o 3 ． No l 65 S I HW A 潮 汐 电 站 大 型 奥 氏 体 不 锈 钢 结 构 件 加 工 工 艺 任志华宋磊 浙江富春江水电设备股份有限公司 浙江杭州 3 1 1 5 0 4 【 摘要】如何有效控制或减少焊接变形、工件加工过程的变形和控制表面加工质量，成为加工大型奥氏体不锈钢结 构件取得成功的最关键因素。结合实例介绍了加工过程中的不同变形和防止对策。图4幅，表 1 个。 【 关键词】超低碳奥氏体不锈钢加工 变形 防止对策加工工艺 0 引 言 韩国 S I H WA潮汐电站 目前世界上总装机 容 量最大的潮汐发 电机组 首批 1 0套2 6 M W贯流机 组由浙江富春江水电设备股份有限公司负责生产制 造。这批机组为超低碳大型奥氏体焊接结构 ，质量 比重大 约 占总质量 的 1 ／ 5 ，而且工件合缝 面堆 焊了 i n e o n e 1 6 2 5合 金，焊接后不进行 去应力退火 ； 这其 中最 为典 型 和加 工难 度最 大 的就 是转 轮 室 加工 。 转轮室整体由 2 瓣构成 ，靠合缝板和螺栓把合 组圆，其 水 过流面全部为超低碳奥氏体不锈钢 焊接 而成 ，最 大直径超 过 1 0 m，高 度超 过2 ． 9 m， 总重超过4 2 t ，粗糙度 R a 3 ． 2 ，所有加工表面要求 I y I 1 探伤检查合格。 1 焊接变形与防止对策 1 ． 1 焊接 变形 焊接变形包括结构件焊接产生变形和合缝面堆 焊产生变形 。 由于转轮室筒体由8 瓣瓦片及环筋构成 见图 1 ，单只瓦片是高温压型而成 ，焊缝条数多 ，焊接 量大 ；而且工人焊接操作过程不可能每段焊接都符 合焊接工艺设计要求。其次，奥氏体焊接件设计要 收稿 日期 2 0 1 2 0 2 20 作者简介任志华 1 9 8 1 一 ，男，主要从事水轮发电机组 金加工工艺设计和先进制造技术研究工作。 E ma i l 8 9 7 3 6 9 1 O 1 6 3 ． c o n 1 2 求不允许去应力退火 目的是防止 晶间腐蚀 。此 外 ，还有压型后固溶处理应力未完全消除及振动时 效处理只能 消除一部分应力 通 常消除 3 0 ％左右 应力等因素的影响 ，工件焊接后 ，残余应力必定 存在 。 图 1 转轮室简体 1 ． 2防止 对策 1 制定合理焊接工艺及焊接参数 、保证 焊接 质量 是 减少 焊 接变 形 的关 键措 施 之一 。这 个 在 { S I I - 1 WA潮汐电站大型奥 氏体部件制作工艺 要求 一 文 中有详细介绍⋯ 1，本文不再赘述。 2 对奥氏体结构件焊接操作者进行专业和严 格焊接培训 。如在焊接试板上按照焊接工艺做严格 重复训练 ，考试合格后发上 岗操作证书，操作者持 证才能参与奥氏体结构件的焊接制作。 3 焊接质量严格控制。焊接后，奥氏体专业 探伤人员应对焊缝 1 0 0 ％区域进行 P T 探伤检查。 技术交流 S M A L L H Y D R O P O WE R 2 0 1 2 N o 3 ．r， 0 N o 1 6 5 2 ． 4 起 吊和翻身产生的变形及对策 由于转轮室尺寸大 ，结构相对单薄 ，起吊和翻 身容易产生变形。 1 加工过程 中减少起吊和翻身次数 ，尤其是 在转轮室精加工阶段 ，有多个精加工工位 ，在保证 工件不翻身和起 吊的情况下 ，应一次加工完成。 2 在转轮室刚度相对较好的位置设计起 吊点 和专用翻身吊具 ，并采取空中翻身方法 见 图 4 ， 以此降低起 吊和翻身产生的变形 。 图 4 转轮 室空中翻身与起 吊 3 转轮室在制作流转过程中要设计专用 的运 转工具 ，减少运转变形。 2 ． 5 加工顺序不合理产生的变形及对策 转轮 室加工顺序不合 理产 生的变形 主要表现 为 加工阶段的划分及加工余量分配不合理 ；工序 的集中与分散不合理。 正确的加工顺序 应为 检查加工 面余 量一 留 1 4 3眦n 力 Ⅱ 工余量粗铣合缝面 和精加工堆焊槽一 堆焊 in e o n e 1 6 2 5 合金一单边留1 ． 5 砌余量粗钻通孔和销 子定位孔一组圆一单边留5 in l／ l余量车过流面一一拆 开和二次振动时效一组圆一检查变形情况和调形一 翻身 、拆开一 留0 ． 5一 加工余量半精铣 合缝面和 半精镗销孔一P I 1 探伤检查堆 焊区域合格一组 圆一 留1 ． 5一 加工余量车削大法兰 和钻法 兰通孔一单 边留1 ． 5Ⅱ Ⅱ n 加工余量车过流 面一拆 开一 喷砂一刷 底漆一留0 ． 3 m ln 半精铣合缝面一P r 探伤检查合格 一 精铣合缝 面和精镗销孑 L 一组圆一松 口卡爪释放应 力 振动时效一精车法兰面和钻法 兰孔一 单边 留 0 ． 5 、0 ． 3 Ⅱ m 余量半精车过流面一f rr 探伤检查合格 一 精车过流面一翻身精加工外圆一刷面漆 。 3 结语 通过 1 ～3号转轮室加工的反复实践，不 仅加 工质量有较大提升，而且生产效率也在原来基础上 提高了 4 0 ％；在大型奥氏体结 构件加工方 面积累 宝贵经验的同时，也为公司创造了良好的经济效益。 参考文献 [ 1 ] 杨本勇．S I H WA潮汐电站大型奥氏体不锈钢部件制作 工艺要点Ⅲ ． 焊接质量控制与管理， 2 0 1 1 ， 4 o 1 5 3 - 5 5 ． [ 2 ] 邱严龙， 等 ． 车工实用技术手册[ M] ．北京 中国电力 出版社 ， 2 0 0 9 4 3 6 ． 4 3 8 ． [ 3 ] 胡农 ， 等． 车工技师手册[ M] ． 北京 机械工业出版社， 1 9 9 7 3 7 5 3 7 8． ■ 责任编辑吴昊