白鶴灘右岸電站轉(zhuǎn)子支架焊接與質(zhì)量控制畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告題 目 學(xué) 院 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年級(jí) 級(jí) 指導(dǎo)教師 畢業(yè)教務(wù)處制表畢業(yè)學(xué)生姓名： xx填寫 學(xué)號(hào)： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 指導(dǎo)教師意見：（請(qǐng)對(duì)論文的學(xué)術(shù)水平做出簡(jiǎn)要評(píng)述。包括選題意義；文獻(xiàn)資料的掌握；所用資料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻(xiàn)引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問(wèn)題和不足之處。） 指導(dǎo)教師結(jié)論： （合格、不合格）指導(dǎo)教師姓名所在單位指導(dǎo)時(shí)間畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱意見表 學(xué)生姓名： xx填寫 學(xué)號(hào)： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 農(nóng)村宅基地測(cè)量技術(shù)研究 評(píng)閱意見：

2、（請(qǐng)對(duì)論文的學(xué)術(shù)水平做出簡(jiǎn)要評(píng)述。包括選題意義；文獻(xiàn)資料的掌握；所用資料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻(xiàn)引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問(wèn)題和不足之處。）修改意見：（針對(duì)上面提出的問(wèn)題和不足之處提出具體修改意見。評(píng)閱成績(jī)合格，并可不用修改直接參加答辯的不必填此意見。）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱成績(jī) （百分制）： 評(píng)閱結(jié)論： （同意答辯、不同意答辯、修改后答辯）評(píng)閱人姓名所在單位評(píng)閱時(shí)間論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本人所呈交的本科畢業(yè)論文農(nóng)村宅基地測(cè)量技術(shù)研究，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。論文中引用他人的文獻(xiàn)、資料均已明確注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人

3、獨(dú)立完成，不包含他人成果及使用過(guò)的材料。對(duì)論文的完成提供過(guò)幫助的有關(guān)人員已在文中說(shuō)明并致以謝意。本人所呈交的本科畢業(yè)論文沒(méi)有違反學(xué)術(shù)道德和學(xué)術(shù)規(guī)范，沒(méi)有侵權(quán)行為，并愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律責(zé)任和法律后果。 論文作者（簽字）： xx填寫日期：xx填寫年月日題目：白鶴灘右岸電站轉(zhuǎn)子支架焊接與質(zhì)量控制摘? 要：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子作為水輪發(fā)電機(jī)組主要部件之一，其具有尺寸大、工序多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)。本文以白鶴灘右岸水電站為例，介紹了圓盤支架轉(zhuǎn)子焊接質(zhì)量控制方法，總結(jié)出該類轉(zhuǎn)子支架焊接工藝的改進(jìn)措施，重點(diǎn)分析了焊接過(guò)程中對(duì)變形控制方法及缺陷問(wèn)題的處理措施，以期進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)子支架的焊接質(zhì)量。關(guān)鍵詞：白鶴灘;水電站;

4、支架;焊接;變形控制;質(zhì)量控制0 概述白鶴灘水電站壩址位于四川省寧南縣和云南省巧家縣交界的金沙江下游界河上。白鶴灘水電站共裝設(shè)16臺(tái)單機(jī)1000MW的立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組（其中左右岸各裝設(shè)9臺(tái)），其分別由哈爾濱電機(jī)廠和東方電機(jī)廠供貨，右岸八臺(tái)哈電機(jī)組由中國(guó)葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)有限公司中標(biāo)安裝。其轉(zhuǎn)子安裝特點(diǎn)為尺寸大、重量大、標(biāo)準(zhǔn)高，廠家對(duì)安裝工序和質(zhì)量指標(biāo)要求非常嚴(yán)格。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛外徑為15666 mm，轉(zhuǎn)子磁軛高度為3700 mm，整體轉(zhuǎn)子重量約2400t（含軸和磁極），主要由轉(zhuǎn)子支架、磁軛、磁極和轉(zhuǎn)子引線等部件組成，轉(zhuǎn)子支架包括中心體和外環(huán)組件，中心體和分瓣的外環(huán)組件在工地焊為一體。轉(zhuǎn)子

5、支架采用斜立筋結(jié)構(gòu)，立筋在工地組焊后由哈電在現(xiàn)場(chǎng)加工，其不僅是作為磁極和磁軛的支撐部件，同時(shí)也是通風(fēng)元件，起到離心風(fēng)機(jī)的作用。此外，在裝配過(guò)程中要對(duì)轉(zhuǎn)子的各項(xiàng)圓度水平度進(jìn)行控制，以達(dá)到其靜態(tài)平衡目的。尤其是轉(zhuǎn)子支架的組裝焊接工作，既要控制好所有焊縫質(zhì)量，同時(shí)還要控制焊接變形，以此保證轉(zhuǎn)子組裝的整體質(zhì)量。1 轉(zhuǎn)子支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)轉(zhuǎn)子圓盤支架結(jié)構(gòu)主要由中心體與上、下圓盤、制動(dòng)環(huán)和28條斜立筋等焊接而成，其中分為1個(gè)中心體和7個(gè)外環(huán)組件，轉(zhuǎn)子中心體重103t，轉(zhuǎn)子支架組裝后最大外徑為14480 mm，總高3780 mm，到貨后在工地組焊。其其結(jié)構(gòu)如圖1所示。2 轉(zhuǎn)子組焊技術(shù)要求轉(zhuǎn)子支架是轉(zhuǎn)子組裝的基礎(chǔ)

6、，其影響后續(xù)轉(zhuǎn)子能否順利的進(jìn)行磁軛疊裝及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性。（1）開焊前須檢查焊縫組對(duì)及定位焊、加筋板的布置裝配焊接是否符合設(shè)計(jì)要求，如未達(dá)標(biāo)，應(yīng)處理至符合設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行焊接。（2）在轉(zhuǎn)子支架焊接前驗(yàn)收的數(shù)據(jù)必須符合相關(guān)規(guī)定，具體見表1。（3）焊接方式。手工電弧焊、CO氣體保護(hù)焊。焊接時(shí)以CO氣體保護(hù)焊為主，既可減小焊接變形，又可提高焊接效率。（4）焊接預(yù)熱要求，焊前，各焊縫依據(jù)板厚不同，需采取不同的預(yù)熱溫度。板厚=40 mm，預(yù)熱溫度為50;板厚=60 mm，預(yù)熱溫度為80;板厚=100 mm，預(yù)熱溫度為100，下閘板板厚為=50 mm，預(yù)熱溫度為50。（5）焊接工藝參數(shù)。焊接所用的焊材型號(hào)

7、為E5015型，焊接工藝參數(shù)見表2。（6）轉(zhuǎn)子支架所有焊縫坡口形式均采用不對(duì)稱“X”形坡口，開焊前應(yīng)確認(rèn)大坡口方向，確定正縫位置。由于不對(duì)稱“X”形坡口間隙大，應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行鑲邊處理，保證鑲邊坡口間隙34mm。（7）焊縫焊接時(shí)應(yīng)采取對(duì)稱、分段退步焊或分段跳焊、多層多道焊等方法。分段長(zhǎng)度，封底和填充層為350450 ，蓋面層可直通焊。每層焊縫厚度一般不超過(guò)5 ;焊接線能量嚴(yán)格控制在45KJ/cm以內(nèi)，3.2焊條每次所焊焊縫長(zhǎng)度不得小于45 mm，4焊條每次所焊焊縫長(zhǎng)度不得小于65 mm。每道焊縫焊前必須將上一道焊渣徹底清除干凈，道間接頭應(yīng)錯(cuò)開3050 。（8）由14名焊工在對(duì)稱位置同時(shí)、同向、同速

8、、同規(guī)范進(jìn)行多道多層焊接。因?yàn)檗D(zhuǎn)子支架焊接為大型結(jié)構(gòu)焊接，非一人之功，因此必須制定出科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮附庸に嚭蛧?yán)格規(guī)范的焊工管理制度。3 轉(zhuǎn)子支架焊接工藝流程3.1 把合塊焊接先將轉(zhuǎn)子支架焊縫上所有的拔合塊分瓣組合處進(jìn)行焊接，7名焊工同時(shí)同步、對(duì)稱焊接，每個(gè)拔合塊最少焊接兩個(gè)面，如拔合塊內(nèi)有墊板，應(yīng)當(dāng)將墊板點(diǎn)焊。3.2 加強(qiáng)板焊接加強(qiáng)板安裝：上環(huán)徑向縫上每條縫均布4塊，中環(huán)徑向縫上每條縫均布5塊，下環(huán)徑向縫上每條縫均布5塊，下閘板上每條縫均布2塊。先焊接所有加強(qiáng)板單邊，待焊縫冷卻后，再焊接另一邊，速度基本保持一致，焊角要求1012 mm，加強(qiáng)板焊接后檢測(cè)各百分表數(shù)據(jù)是否在合格范圍內(nèi)。3.3 轉(zhuǎn)子支

9、架定位點(diǎn)焊3.3.1 定位焊順序（1）對(duì)立焊縫進(jìn)行定位焊;（2）對(duì)中環(huán)板徑向焊縫進(jìn)行定位焊;（3）對(duì)上環(huán)板徑向焊縫進(jìn)行定位焊;（4）對(duì)下環(huán)板徑向焊縫進(jìn)行定位焊;（5）對(duì)擋風(fēng)板立焊縫、徑向焊縫進(jìn)行定位;（6）對(duì)制動(dòng)環(huán)徑向焊縫進(jìn)行定位焊。3.3.2 定位焊控制過(guò)程根據(jù)實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)子支架尺寸數(shù)值大小選擇定位焊焊點(diǎn)數(shù)量、定位焊位置。原則上每道合縫處至少3段定位焊。先焊中間，再焊內(nèi)側(cè)，最后焊外側(cè)。定位焊縫距焊縫端部30 mm以上，長(zhǎng)6080 mm，間隔300400 mm，焊縫厚度810 mm，上下兩層焊道錯(cuò)開2030 mm。對(duì)于清根焊縫，定位焊應(yīng)焊在焊縫的清根側(cè)。3.4 正式焊接3.4.1 中心體側(cè)筋與外環(huán)組

10、件立筋之間的立焊縫（1）14名焊工按照側(cè)腹板排列的間隔均布于各位置上，采取多層多道、分段跳、同時(shí)、同向并基本保持同進(jìn)度、同規(guī)范進(jìn)行施焊，按照下圖所示的順序依次焊接中心體側(cè)筋與外環(huán)組件立筋之間的立焊縫。（2）對(duì)于每條立焊縫，將其在垂直方向等分為7等份，按分段間隔跳施焊。立縫，徑向縫焊間采用分段退步跳躍焊接方法。正縫焊1/2后清根著色探傷后焊背縫，焊背縫2/3后再焊正縫，正反交替焊接。3.4.2 上環(huán)、中環(huán)、下環(huán)徑及下閘板徑向縫的焊接上環(huán)、中環(huán)、下環(huán)均按焊接順序先焊接平焊一側(cè)，待背縫清根、探傷后再按焊接順序焊接背縫。徑向縫由14名焊工分白班、中班進(jìn)行焊接，先焊接中環(huán)上環(huán)下環(huán)，同時(shí)、同向、同速、同規(guī)

11、范進(jìn)行施焊，先焊接位置為平焊。先焊接中環(huán)徑向縫，平焊1/22/3深度，然后在小坡口側(cè)使用碳弧氣刨進(jìn)行清根并打磨去除滲碳層，做MT或PT探傷檢查。再焊接上環(huán)徑向縫，平焊1/22/3 深度，最后焊接下環(huán)徑向縫，平焊1/22/3 深度。所有徑向縫正縫均焊接完成1/22/3 深度后，轉(zhuǎn)入背縫仰焊的焊接。背縫仰焊依照中環(huán)上環(huán)下環(huán)的焊接順序，在確認(rèn)背縫清根無(wú)缺陷后焊接仰焊至1/2 坡口深度。最后交替施焊兩側(cè)坡口，直至填滿整個(gè)坡口。在現(xiàn)場(chǎng)工藝人員的指導(dǎo)下隨時(shí)調(diào)整焊接順序，糾正焊接變形。加強(qiáng)板的去除應(yīng)選擇各徑向縫焊接厚度達(dá)板厚的2/3后割除加強(qiáng)板。3.5 擋風(fēng)板與制動(dòng)環(huán)焊接由7名焊工同時(shí)、同向、同速、同規(guī)范對(duì)

12、制動(dòng)環(huán)焊縫進(jìn)行焊接，先將大坡口側(cè)焊接到1/22/3 深度，然后在小坡口側(cè)使用碳弧氣刨進(jìn)行清根并打磨去除滲碳層，做MT或PT探傷檢查，在確認(rèn)背縫清根無(wú)缺陷后焊接仰焊至1/2坡口深度。最后交替施焊兩側(cè)坡口，直至填滿整個(gè)坡口。在現(xiàn)場(chǎng)工藝人員的指導(dǎo)下隨時(shí)調(diào)整焊接順序，糾正焊接變形。4 焊接變形及焊接質(zhì)量控制4.1 焊接變形控制在轉(zhuǎn)子焊接過(guò)程中，對(duì)比測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子半徑和主立筋垂直度是控制的關(guān)鍵指標(biāo)，是決定轉(zhuǎn)子焊接質(zhì)量的關(guān)鍵一步。所以每次焊接后的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是評(píng)價(jià)上道工序焊接正確性和確定下道所要焊接部位和順序的主要依據(jù)，這樣才能使轉(zhuǎn)子支架焊接變形處于可控狀態(tài)。4.2 焊接質(zhì)量控制（1）由于轉(zhuǎn)子為大型厚板結(jié)構(gòu)

13、，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊接過(guò)程中存在較大應(yīng)力，為防止產(chǎn)生裂紋，減省焊后熱處理，可在焊接過(guò)程中采用機(jī)械捶擊方法釋放應(yīng)力。（2）轉(zhuǎn)子支架上中下環(huán)板厚度主要為60mm，所以要先進(jìn)行80的預(yù)熱，以減少熱應(yīng)力，從而減少約束應(yīng)力，防止冷裂紋的產(chǎn)生。（3）E5015焊條焊前在350烘烤12小時(shí)，然后在100保溫備用。焊條隨用隨取，且裝在裝用焊條保溫桶中進(jìn)行保溫。（4）轉(zhuǎn)子支架表面電弧損傷及焊疤等應(yīng)修磨平整。焊縫外形尺寸和外觀質(zhì)量不符合規(guī)定時(shí)，允許焊工自行修整，但表面裂紋不得擅自處理，應(yīng)及時(shí)報(bào)告焊接工程師。5 結(jié)語(yǔ)從白鶴灘14#機(jī)組的轉(zhuǎn)子支架整個(gè)焊接過(guò)程及結(jié)果來(lái)看，通過(guò)約束焊接完全可達(dá)到預(yù)期效果，且其質(zhì)量指標(biāo)符合廠家及

14、業(yè)主要求。由于大型水電站轉(zhuǎn)子支架焊接難度越來(lái)越大，因此在焊接前對(duì)整個(gè)過(guò)程認(rèn)真分析，并制定正確的工藝措施并執(zhí)行是非常有必要的。通過(guò)在白鶴灘水電站1000MW機(jī)組轉(zhuǎn)子焊接中的成功實(shí)踐，提高了施工工期及焊接質(zhì)量，同時(shí)為后續(xù)大型水電站設(shè)備焊接技術(shù)提供了參考。參考文獻(xiàn)1 周暉，吳建洪，陳梁年，等.水輪機(jī)及附屬設(shè)備安裝M.北京：中國(guó)水利水電出版社，2019.2 盛國(guó)林.水電站機(jī)組設(shè)備及運(yùn)行M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.3 中國(guó)葛洲壩集團(tuán)公司.三峽700MW水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)M.北京：中國(guó)電力出版社，2006.4 肖惠民.中小型水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行與檢修M.北京：中國(guó)電力出版社，2007.The gen

15、erator rotor is one of the main parts of hydro generator set， it has the characteristics of large size， many processes and complex structure. This paper takes the Right Bank Hydropower Station of Baihetan as an example， the welding quality control method of disc support rotor is introduced， the improvement measures of welding process for this kind of rotor bracket are summarized， the deformation control