转子支架焊接裂纹及处理.doc

转子支架焊接裂纹及处理 1- 转子支架焊接裂纹及处理水电六局李阳庚 180M W发电机转子支架为圆盘式焊接结构, 由中心体和 8 个扇形环组件在工地焊接成整体,中心直径 4000mm ,组焊后转子支架外径 10230mm 。中心体上下圆盘材质为合金钢 20SiMn (δ=100mm ) 。扇形支臂材质为 Q235 (δ=30mm ) ,中心体与支臂上下环缝为异种钢不同厚度的对接接头。 定位焊采取分段退步焊接的方法,对所有立缝、环缝和径向缝进行定位焊。 焊接顺序转子支架总的焊接顺序为先焊中心体立筋与支臂腹板的立缝,再焊上下环缝,最后焊支臂间的径向缝。上下环缝采用手工电弧焊打底之后用 C02 气体保护焊施焊。 焊接规范(1) J507 焊条规格: φ 电压: 22~28V 电流: 90~120A ( 2) H08Mn2SiA 焊丝规格: φ1 .2 电压: 25~ 30V 电流: 220 ~ 240 A 气体流量: 18~22l/min (3)由四名焊工 90°位置对称施焊,上下环交替进行。正面焊至坡口 2/3 时,背面用φ 焊条焊至 hf=8mm 。(4)予热温度:要求现场环境温度高于 10℃,中心体与支臂间环焊缝在焊前需予热至 100~120 ℃,控制层间温度不大于 200 ℃(产家原要求:环境温度低于 10℃时,予热温度 50~60 ℃)焊后采取后热处理措施。转子支架焊接裂纹及处理 2- 焊接过程在 1号、 2号机的转子组焊时施工单位由于未采取整体预热措施,因此产生裂纹,裂纹主要呈现为在焊缝区域的冷裂纹,根据有关专家的意见,认为中心体圆盘材质中含有一定量的 Cr、 Ni、 Mn 、 Cu 等元素,碳当量和裂纹敏感系数较高,焊接性能较差,原焊接工艺预热温度低,是产生焊接裂纹的主要原因,应采取合理的预热温度并进行后热处理。我单位在 6号机转子支架焊接时,吸取 1号机和 2号机支架焊接的经验。认真遵守产家的焊接规范,同时加强了对焊缝应力的消除措施,整个转子支架的焊接除个别焊缝缺陷作了处理以外并未产生裂纹和变形。 3裂纹的发现和处理 4号机转子支架上下环缝焊接完毕后,发现局部存在气孔和夹渣等缺陷,在处理缺陷数小时后发现裂纹处产生裂纹。经过渗透探伤和超声波探伤检查发现裂纹未穿透性裂纹,而且都发现在热影响取内,三条裂纹的主体部位在支臂上,两端伸向焊缝,裂纹断口无氧化特征,裂纹取向与焊缝纵向接近平行,有断裂声音, 从以上特征可以认定该裂纹为冷裂纹。 裂纹产生的原因我们试从结构、工艺和材料三个方面分析。 3. 结构因素:转子中心体与支臂上下环缝为异种钢不同厚度的对接接点。正面焊接坡口的 2/3 时清根,中心体材质为合金结构钢,清根时为避免伤及中心体母材,又能保证背面焊接时运条方便,就必须在支臂以侧开出一定尺寸的坡口,因此。该焊缝的接口形成了一个类似于不对称的 K 形坡口的 T 形接头形式,在诸如咬边等形状缺陷的诱发下,极易出现焊趾裂纹。 工艺因素:工艺因素是导致焊接裂纹的主要因素,因为施工时值夏季,气温较高,考虑焊工的劳动强度和工作条件,将予热温度定在 60℃左右,且焊后没有进行后热处理,考虑工期进度的要求,在上下环缝处理缺陷的同时焊径向缝