[发明专利]一种水轮机分瓣式蜗壳座环的制造方法

说明书

本发明公开了一种水轮机分瓣式蜗壳座环的制造方法，属于水轮机制造技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、将碟形边和补偿节进行整体下料，再将碟形边和补偿节整体滚压成型，再分别切割成单件，相邻碟形边为一整体单件；b、将两个蜗壳座环分瓣进行组圆搭接固定，再对蜗壳座环的分瓣面处的碟形边进行整体装配和焊接；c、在蜗壳座环的分瓣面处对补偿节进行预装配，完成蜗壳座环的制造。本发明能够避免大型水轮机分瓣式蜗壳座环补偿节及碟形边预装配和装配中出现超标错口的问题，保障制造质量的稳定性，制造工艺简单，能够有效提高制造效率。

技术领域

本发明涉及到水轮机制造技术领域，尤其涉及一种水轮机分瓣式蜗壳座环的制造方法。

背景技术

大型抽水蓄能机组水轮机蜗壳座环直径通常超过11m，为便于运输到安装现场，一般采用分瓣式结构，分瓣处设置补偿节、碟形边，补偿节与碟形边预装配后单件发往现场参与蜗壳座环组圆焊接。碟形边、补偿节均单件数控切割下料滚压成型，不仅成型的尺寸精度低，而且对应部位的偏差难于保证一致，例如径向尺寸同为正差或负差，导致装配时蜗壳座环分瓣处碟形边环缝、碟形边与补偿节纵缝产生远超国家相关标准的错口，由于碟形边及补偿节均采用调质高强钢材料，禁止采用热矫形进行纠偏，机械矫形在较小的尺寸范围内难度大、效果差，只能采用堆焊和打磨的方式来纠偏，其效率低，生产周期长，成本高，并因工件局部边缘堆焊带来质量问题。

公开号为CN 112922765A，公开日为2021年06月08日的中国专利文献公开了一种大型冲击式水轮机分瓣转轮的制造工艺方法，其特征包括如下步骤：

步骤1：转轮材料采用马氏体锻钢，按转轮分瓣结构分别对转轮第一单瓣、转轮第二单瓣、转轮分瓣组合面第一水斗端部和第二水斗端部进行锻造，锻造后在制造厂内分别对转轮第一单瓣、转轮第二单瓣、转轮分瓣组合面第一水斗端部和第二水斗端部进行数控加工；

步骤2：转轮第一单瓣和转轮第二单瓣在数控加工中，除转轮分瓣面第一水斗根部和第一水斗根部型线外，水斗在水轮机产品制造厂数控加工完成；

步骤3：转轮分瓣组合焊缝坡口加工，通过数控加工的方式在转轮第一瓣、转轮第二单瓣的分瓣面、分瓣面上进行转轮分瓣组合焊缝的坡口加工，坡口形式为窄间隙焊接坡口，其坡口形式为双侧U形窄间隙坡口，坡口角度α为0.3～3°，根部圆弧半径R为6～15mm，坡口深度h为1/3～2/3t，坡口钝边b为1～10mm；

步骤4：在水电站工地现场组装转轮第一单瓣和转轮第二单瓣；

步骤5：转轮分瓣组合焊缝的焊接，采用窄间隙埋弧焊焊接转轮第一单瓣与转轮第二单瓣的分瓣组合焊缝，焊缝厚度大于800mm，焊接位置为平焊位置，组合焊缝为全熔透焊缝，焊缝根部不清根，两侧坡口交替进行焊接，交替前每次每侧坡口焊接量为不大于100mm；

步骤6：转轮分瓣组合焊缝的无损探伤检测，转轮分瓣组合焊缝焊接完成后，对组合焊缝进行无损探伤检测；

步骤7：转轮分瓣面水斗根部的加工，通过数控加工的方式加工转轮分瓣面第一水斗根部和第二水斗根部至满足设计尺寸要求；

步骤8：按照设计要求，将第一水斗端部与第一水斗根部、第二水斗根部与第二水斗根部组装；

步骤9：转轮分瓣面水斗端部的组合焊接，采用钨极惰性气体保护焊和熔化极气体保护焊焊接第一水斗端部与第一水斗根部、第一水斗端部与第二水斗端部的组合焊缝，组合焊缝主体部分采用熔化极气体保护焊进行焊接，其中水斗正压力面表层1～40mm范围焊缝采用钨极惰性气体保护焊进行焊接；

步骤10：转轮分瓣面水斗端部组合焊缝的无损探伤检测，转轮分瓣面水斗端部组合焊缝焊接完成后，对组合焊缝进行无损探伤检测；

步骤11：转轮在水电站工地现场进行焊后消应热处理；

步骤12：转轮加工，通过数控加工的方式对转轮进行整体加工；