工业汽轮机加工技术——控制焊接变形量
在上一篇文章中我们介绍了工业汽轮机的工件结构和加工难点分析,下面我们继续介绍工业汽轮机加工技术之控制焊接变形量。
该汽缸毛坯为5个部分:前汽缸体上半、前汽缸体下半、前轴承座下半、前轴承盖和前轴承座盖。我们将前汽缸体上、下半分为一组,前轴承座下半、前轴承盖和前轴承座盖分为一组,分别进行粗加工。
粗加工过程中首先要面对的难点是前汽缸与前轴承座通过下半的半圆坡口焊接连接,通过对图样的分析,我们找出了焊接过程中可能发生的偏差:一种为汽缸体与轴承做下半中分面由于搭焊定位不准或者焊接收缩变形产生一个夹角(见图2),一种为汽缸体与轴承座下半轴线发生偏移(见图3)。而这两种偏差肯定是同时存在的,总结起来就是不同轴。如何控制焊接后同轴度是粗加工攻关必须要解决的难点。为了消除以上两种偏差,关键在于在粗加工时,要将搭焊的定位基准加工准确,我们特别重视了焊接坡口处2mm定位半圆面的加工,在加工前汽缸体下半及前轴承座下半时,对该坡口采用同一加工状态及加工程序,保证该处的加工精度,保证搭焊前该基准准确一致。其余各档都放了5mm加工余量。
在搭焊前,按图4所示将汽缸体及轴承座下半水平中分面向下放置于等高块上,保证两工件水平中分面共面,再将两工件坡口处2mm半圆对齐,调整工件,保证坡口端面间距2mm,再用2mm 塞尺检查该间距。然后在汽缸体及轴承座下半底部用多根支撑棒焊牢,这样能控制最终半圆坡口的变形量,焊牢后将工件翻身,复测坡口间隙及各档同轴度, 偏差不超过1mm,在余量允许的范围内。

最后将半圆坡口烧焊完成,通过龙门铣用3D寻边仪测量, 平面度跳动2.7mm,轴向偏差2mm,内圆不同轴度1.2mm。而粗加工各处所放余量为5mm,由此说明该工件焊接变形量被很好地控制在余量范围内。