东西关水电站铜母线焊接工艺-论文.pdf

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1、第33卷第3期四川水力发电Vo1．33．No．32014年6月SichuanWaterPowerJun．，2014东西关水电站铜母线焊接工艺孟俊永(中国水利水电第五工程局有限公司机电制造安装分局，四川成都610225)摘要：介绍了东西关水电站电气铜母线的焊接特点、焊接工艺及焊接方法。通过在东西关水电站技术改造工程中对铜母线焊接工艺的引进、研究、改进，既圆满完成了东西关水电站双槽铜母线的焊接、更换任务，得到了业主方、监理方的认可，也提高了公司的焊接技术。关键词：铜母线；焊接工艺；焊接方法；东西关水电站中图分类号：TV7TV52文献标识码：B文章编号：1001

2、-2184(2014)03-0040-041概述mm，数量约800m，接头处采用焊接方式。四川华能东西关水电站位于四川省广安市武铜母线在水电站中的使用较为少见，而使用胜县礼安镇，目前运行的机组由重庆水轮机厂设焊接方式连接的铜母线则更为少见，我公司之前计制造。由于目前运行的机组存在诸多安全隐尚未有实施类似项目的先例。东西关水电站铜母患，同时为了充分利用水力资源，提高东西关水电线焊接工艺最初由母线制造厂引进，并经项目技站的经济效益，四川华能东西关水电股份有限公术人员根据现场实际情况进行了优化，适合现场司对东西关水电站4台(套)额定功率为45MW条件相对简易情况

3、下的操作和实施，并顺利完成的水轮发电机组及其辅助设备实施了技术改造，了东西关水电站铜母线的焊接施工任务。笔者就技术改造后的水轮发电机组额定功率为52．5东西关水电站铜母线的焊接进行了介绍。MW，全站装机容量由180MW升至210MW，同2铜的焊接特点及焊接方法的选择时完成了调速系统、励磁系统、发电机出口母线、要进行铜母线的焊接加工，首先要了解铜材计算机监控系统等的相关改造工作，技术改造工的焊接特点及一般的焊接方法。程由中国水利水电第五工程局有限公司承担。2．1铜的焊接特点东西关水电站机组增容后，由于原主变低压从相关技术资料可知，铜具有优良的导电性、侧母线为

4、铝母线，无法满足增容后的承载量要求，导热性、耐热性和加工成型性。而进行的铜焊接技改方案为将旧双槽铝母线全部拆除，更换为双具有以下特点：槽铜母线。由于设计、生产及运输原因，单根铜槽(1)高的热导率。母线长度为4～6m，铜母线段间的连接除部分采常温下纯铜的热导率比碳钢大8倍，将纯铜取软连接方式外，多数采取焊接方式。铜母线的焊件局部加热到熔化温度需要大量的热量，因此，焊接在水电工程建设中并不多见，而且铜母线的在焊接时需要采用能量集中的热源，否则热量将焊接要求高、难度大，造价高，投入成本大。但是，被很快散失，纯铜焊接时应对焊件进行预热。由于铜母线具有较好的导电性且

5、受电站原母线廊(2)高的热裂纹敏感性。道等现有条件的限制，东西关水电站的母线选用各种铜母材总含有一定量的杂质而形成低熔了铜材料。东西关水电站发电机出口至主变使用共晶，焊件在凝固状态或热影响区存在低熔共晶双槽型铜母线连接，铜母线材质为紫铜，规格为薄膜，其可在焊接应力作用下引起裂纹。[220mm×90mm×10mm，长度约800m，主焊缝(3)接头性能恶化倾向。220条，母线上下加焊铜连接板，约1400块；发电铜在焊接时，或多或少地会发生氧化和烧损机出口铜母线为矩形母线，规格为一120mm×10现象，由此而产生各种焊接缺陷，可能会导致焊收稿日期：2014-05

6、-08接接头强度塑性、耐蚀性及导电性能的降低，铜在皿SichuanWaterPower孟俊永：东西关水电站铜母线焊接工艺2014年第3期熔焊过程中，焊缝和热影响区的晶粒严重长大，将在东西关水电站铜母线焊接时，选择了与母材金在一定程度上影响到接头的力学性能。为改善接属成份相近的填充焊丝。现场选用的为$201特头的性能，除尽量减弱热作用外，还应控制焊缝的制紫铜氩弧焊丝，该焊丝为含有少量硅锰磷等脱杂质含量，并通过合金化对焊缝金属作变质处理。氧元素的特制紫铜焊丝，具有流动性好、焊接工艺从以上铜材的焊接特点可知：铜焊接时需要性能优良、焊缝成型美观、机械性能高以及抗裂

7、性高温加温并合理控制焊接部件的冷却，在焊接过好等优点，适用于紫铜的熔极氩弧焊焊接(表1)。程中要尽量保障焊缝处的清洁。表1焊丝化学成分表／％2．2铜母线的焊接方法选择MnSiSnPCu0．20．50．20．50．5～10．02～0．15余量铜最常用的焊接方法是钎焊、手工钨极氩弧3．3焊接工艺流程焊及熔化极氩弧焊。由于铜母线承担着导通电流焊接工艺流程见图l。的作用，钎焊的焊接质量难以保证，而且东西关水电站到货母线的焊接方式也不适用钎焊焊接的方式；手工钨极氩弧焊焊接从焊接质量上是可以保证的，但通过试焊发现，使用该种焊接方式存在预热温度偏高(需预热600℃左右，

8、低于该温度焊接时会存在焊接质量较差或无法融合的情况，对加温和保温条