[发明专利]一种带有水平法兰结构燃气轮机机匣的电子束焊接方法

摘要

一种带有水平法兰结构燃气轮机机匣的电子束焊接方法，它涉及一种带有水平法兰的机匣的焊接方法，本发明是为解决现有的半环式燃气轮机机匣焊接方法水平法兰焊后变形大、工装设计制造复杂、工装重复使用率低和生产效率低的技术问题，焊接方法如下：一、机械加工；二、清理待焊零件表面；三、点焊；四、划线；五、装配；六、定位点焊；七、找正；八、差补；九、电子束焊接。本发明的焊接方法实现了四件水平法兰一次真空电子束焊接，焊后变形小，生产效率提高一倍，X光探伤无损检测，焊缝未出现未焊透、气孔、裂纹与击穿等缺陷，焊缝质量符合要求，且工装设计制造简单，工装重复使用率高，可用于燃气轮机机匣水平法兰的焊接。

主权项

一种带有水平法兰结构燃气轮机机匣的电子束焊接方法，其特征在于该电子束焊接方法是按照以下步骤实现：一、机械加工：在机匣筒体上加工一个镶嵌成对水平法兰的开口槽，将机匣筒体旋转180°后，在对应位置再加工一个镶嵌成对水平法兰的开口槽，保证两槽的对称性，开口槽宽为单个水平法兰高度的2倍，开口槽长为水平法兰的长度，开口槽两端到机匣筒体两端留有8~12mm余量；二、清理：清理机匣筒体待焊表面、水平法兰待焊表面；三、点焊：在水平法兰外表面对水平法兰两两组对进行点焊；四、划线：沿水平法兰与筒体间的焊缝在机匣筒体端面由筒体外圆向内圆划线，使水平法兰与筒体间的焊缝与划线在同一平面上；五、装配：将经过步骤三点焊好的两个成对水平法兰分别镶嵌在开口槽位置，水平法兰与机匣筒体间隙小于0.20mm，错边小于0.30mm；六、定位点焊：采用钨极氩弧焊对水平法兰与机匣筒体间的焊缝进行定位点焊，点焊后用白色的绸布蘸丙酮或酒精清理氩弧焊表面，直到白色不变黑为止，然后将步骤三中对水平法兰点焊的焊点打磨掉；七、找正：将步骤六后的机匣装配到工装夹具上，然后放在焊机真空室内的工作台上，调整端面跳动和径向跳动均不超过0.10mm，将零件夹紧后重新调整端面跳动和径向跳动均不超过0.10mm；八、差补：当电子枪的角度B=0°时，让电子枪的十字叉线中心对准步骤四的划线处，旋转工作台的W轴，使电子枪的十字叉线行走轨迹沿划线轨迹从机匣筒体外圆走向机匣筒体内圆，然后将电子枪的角度由B=0°旋转至B=90°，电子枪的十字叉线中心对准水平法兰与筒体的焊缝的一个端点，使电子枪的Z方向从端点沿筒体轴向行走至焊缝的另一端，并记录电子枪的X方向与Y方向相对坐标值，供焊接时差补；九、电子束焊接：先对水平法兰与机匣筒体间的焊缝两侧分别距焊缝20mm以内的位置用白色绸布蘸丙酮或酒精进行清理，直到白色不变黑为止，然后使真空室的真空度达到5.5×10‑2Pa～8.8×10‑2Pa，在焊机电子枪真空度为5.0×10‑3Pa～9.6×10‑3Pa的条件下，先对水平法兰与机匣筒体间的四条焊缝进行电子束定位点焊，电子束定位点焊焊缝顺序按上半筒体左侧焊缝、下半筒体右侧焊缝、下半筒体左侧焊缝、上半筒体右侧焊缝的顺序进行，电子束定位点焊长为60～150mm，电子束定位点焊位置与步骤六中的定位焊位置错开，电子束定位点焊后再按照上半筒体左侧焊缝、下半筒体右侧焊缝、下半筒体左侧焊缝、上半筒体右侧焊缝的顺序对水平法兰与机匣筒体间的四条焊缝进行电子束焊接，电子束焊接后将 开口槽两端与机匣筒体两端的余量去除，得到燃气轮机机匣。