关于百万级核电汽轮机高压外缸汽封接管焊接工艺的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第41卷第1期V01．41No．12012年3月Mar．2012百万级核电汽轮机高压外缸汽封接管焊接工艺的研究赵健，刘霞，乔尚飞，许晓进(上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，上海200240)摘要：介绍了百万级核电汽轮机高压外缸汽封接管焊接工艺的试验研究过程，从焊前装配、焊接工艺方法和焊接操作等方面阐述了实际的生产过程，为核电汽轮机汽缸的生产总结了宝贵的经验。关键词：核电汽轮机；高压外缸；汽封接管中图分类号：TK266文献标识码：A文章编号：1672—5549(2012)01—0076—03Studyo

2、fWeldingProcedureforGlandSteamPipeofH

3、POuterCasingin1000MWNuclearPowerSteamTurbineZHAOJian，LIUXJa，QIAOShang-fei，XUXiao-jin(ShanghaiElectricPowerGenerationCo．，Ltd．，ShanghaiTurbinePlant，Shanghai200240China)Abstract：Thesubjectistointroducetheexperimentandresearchoftheweldingp

4、rocedurefortheglandsteampipeofhighpressure(HP)outercasinginthe1000MWnuclearpowersteamturbine．Theproductionprocessisrepresentedbytermsofpre-assembly，weldingmethodandweldingoperation．Thesolutionsaresummarizedtoprovidevaluableexperiencesforcasingmanufacturingofnuclearpowerste

5、amturbines．Keywords：nuclearsteamturbine；HPoutercasing；glandsteampipe核电技术以其节能、低耗、环保等特点已经逐2焊接工艺研究渐成为了国家新兴能源电厂建设的发展方向。高压外缸是百万级核电汽轮机的关键部件之一¨，2．1难点分析为Cr—Mo低合金钢材料铸件，其结构复杂，设计(1)汽封接管焊接位置差。汽缸管接头伸出有多个汽封管路接口，在接口末端需要焊接$304汽缸本体相对较短，只有约25rain，并且两汽缸管不锈钢接管，从而达到与电厂同种材料汽封管路接头之间的间距只有300l／lln

6、左右，因此，空间约束相连接的目的。本文就汽封接管焊接工艺和生产使可达性和可视性都受到限制，给焊接工人操作带操作进行了研究与探索。来很大的困难。汽缸及汽封接管外形如图1所示。1现状及问题汽封接管作为高压外缸的一部分，本身是在铸造厂家完成焊接并交付汽轮机制造厂的。由于材料、结构等原因加之铸造厂家在结构焊接方面的经验有限，首次焊接后经x射线检查发现有较多超标缺陷。随后，进行了多次不同方案的焊补图1待焊接的汽缸管接头位置但均未能达到设计质量要求。(2)接管焊接易变形。由于汽缸管接头坡口收稿日期：2Ol1一o6—2O修订日期：2011—12—21作者

7、简介：赵健，(1980一)，男，天津大学材料加工专业工学硕士，国际焊接工程师，现从事汽轮机焊接产品的工艺开发和技术研究工作。—冒●一_黪学兔兔www.xuetutu.com百万级核电汽轮机高压外缸汽封接管焊接工艺的研究热力透平和不锈钢接管坡口壁很薄，都小于8mm，最小的成焊接后再将背面衬环打磨去除掉，然后，再进行接管壁厚只有4mm左右；加之不锈钢接管与低x射线拍片检查，显示无任何缺陷。按照上述方合金钢汽缸之间材料的热胀系数差异较大，因此法，采用不同的焊接参数，又进行了多次模拟件的在经历焊接和焊后热处理后，很容易发生焊接变焊接和拍片检查，焊接

8、质量均合格。这表明该工形，严重时管子会变为椭圆。这样的结果会严重艺措施合理、可行。影响后续现场安装的质量。2．3现场焊接(3)异种钢材料焊接。汽缸本体材料为低合金2．3．1焊前准备Cr—Mo铸钢件，而接管材料为不锈钢锻件，两者的(1)焊接位置准备：由于汽封接管的焊接操作材料性能、导热系数和热膨胀系数相差较大，故而在位置较差，8支接管均为空间全位置焊接，同时，汽焊接过程中经历热循环过程时，就无法避免地会在缸管接头间距又非常窄，不但对焊工技能要求高，焊缝及其附近区域呈现明显的温度场梯度，产生残而且焊接质量也较难保证。为此将汽缸竖起，使接余应力，

9、容易导致焊缝开裂。兼顾到材料的物理性管尽量接近水平位置，将空间全位置焊接转化为横能和力学性能，同时考虑了焊接接头的工况要求，我焊，还搭建了焊接安全操作平台，如图3所示。们选择了I