W机组汽轮机低压缸焊接变形及处理.doc

W机组汽轮机低压缸焊接变形及处理        1概述酒钢热电厂技改工程1号汽轮机组是东方汽轮机厂生产的超高压、一次中间再热、单轴、双排汽、抽凝式汽轮机,型号为125/114-/535/535,该机组为东方汽轮机厂生产的同类型机组第一台机组,也是国内该种结构形式的第一台机组。酒钢宏晟1号汽轮机本体安装从2002年3月18日开始,低压缸为现场组装。东汽厂生产的低压缸分前中后三段,采用螺栓组合后形成两条圆周接缝,组合后按图纸要求该接缝需进行密封焊接,根据东汽厂图纸标识该密封焊为满焊,焊条选用E4303,。焊接坡口形式为“V”型,坡口宽度为50mm,深度为30mm,对接坡口错边量达10~15mm,错边量占整条焊缝的1/4。低压缸结构形式为上下两半组成,上下两半分别由前、中、后三部分组成,各部分均由焊接形式组合而成,低压缸主要用材为Q235钢,缸体厚度为20mm钢板,其垂直结构合面与水平结合面法兰宽度均为220mm,厚度60mm,,除对低压缸散件现场组焊外,图纸要求将低压缸内部连接板以及撑管也在现场进行组焊,其中撑管只在汽缸下部分分布,为左右对称,其作用为加强汽缸前、中、后刚性连接强度,而连接筋板只有汽缸上部有,共4块,左右各布置两块,其作用也是为了加强汽缸上部的刚性强度。详情见图2。结合面焊接、筋板焊接、撑管焊接焊缝具体如图3所示。2低压缸现场组焊产生变形的情况安装单位根据东汽厂图纸要求,编写密封焊技术措施。经专业技术员审批同意后,焊接人员严格按焊接技术措施进行焊接,东汽厂驻工地代表在现场全过程监督,当焊接完毕后,为防止焊接变形,对焊缝进行对称锤击消除应力,待汽缸冷却至室温后,松开汽缸中分面螺栓,发现汽缸严重变形,在自由状态下,(),(),前后汽封洼窝处最大错口量达2mm(焊接前前后汽封无错口)。,焊接填充量过大,根据密封焊接时的受力分析,缸的密封焊对汽缸变形的影响如图5所示。图5为上汽缸在密封焊接时的受力分析,因上汽缸组合后为半弧形圆筒,上面以弧型封闭,下中分面为“口”字敞口。F1与F2:F3与F4:分别为密封焊接时汽缸后中与前中之间的作用力(焊接时融化的金属冷却收缩形成拉应力),其力使汽缸后与前中构成互相拉紧的作用:F5和F6为一相对作用,由汽缸中分面螺栓紧固而产生,F1与F5、F4与F6分别为一对作用力与反作用力,其作用使汽缸在密封焊接时各部们受力不均故而存在较大的内应力:而F7、F8与F9、F10同样由于紧固和热应力,使汽缸在自由状态下缸体两翼上翘,结合面出现间隙。变形的大小取决于焊接的方法与焊接量的大小程度。-B剖视图与下上缸后端汽封如图6所示。上缸的各连接筋板在汽缸组合前,分别与其端汽封加强板连在一起,中部如图2B-B中所示在中部与下部连在一起,且倾斜向上向调端与电端。在汽缸组合后,为了加强上缸的刚性,必须将前、中、后中筋用中间连接板进行连接。筋板焊接如图7所示。连接焊接时的受力如图7所示。由以上的受力分析可知,