不同焊接工艺在油浸式变压器油箱制造中的应用分析论文_张海达

不同焊接工艺在油浸式变压器油箱制造中的应用分析论文_张海达

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摘要:油浸式变压器在我国现阶段电力行业中的应用范围越来越广,其油箱结构具备多种形式,但渗漏问题一直是油箱制作过程中难以避免的问题,针对这一现状需要对其工艺进行合理化的分析。本文从油箱焊接前准备、焊接工艺流程、焊接尺寸的把握以及不同焊接工艺的应用等多方面进行探究,望能够为从事油箱制造的工作人员提供借鉴。

关键词:油浸式变压器;油箱制造;焊接工艺;应用分析

引言

油浸式变压器是对交流电压或者交流电流的频率进行调控,将其转化成不同的一种或多种交流电流或者交流电压进行使用的电气化设备。但是这种设备在工作中经常会发生渗漏。据相关统计,油浸式变压器油箱的渗漏问题有百分之八十以上是制造过程中产生的,因此,在制作过程中对焊接工艺及各方面性能进行调整,是减少油箱渗漏问题的关键。

一、油箱焊接前的准备工作

在对油浸式变压器油箱进行焊接之前首先需要根据设计图纸准备相应的工具,对工具的用途和使用范围进行详细了解,保证在焊道两侧50毫米的范围内的各种污渍得到及时清理,并对焊接阶段的风速进行控制,一般情况应该将其控制在一米每秒的范围内,如果达不到这样的要求应增加遮风装置。其次,结合油箱待焊部位的具体信息对焊条的规格进行选择。在焊接材料的选择上还要与油箱焊接部分的材质和性能保持大体上的近似,在焊接材料不同的情况下需要应用到的焊条不能呈酸性或者中性,在焊接过程中需要针对油箱焊接部位的强度进行适当地调整,当使用到碳钢进行焊接操作时可以选用性能较好的不锈钢焊条来保证焊接过程的顺利进行[1]。

二、油箱焊接的工艺流程和尺寸掌控

(一)焊接的流程控制

在对其油箱关键部位进行焊接时首先需要根据收缩量的标准对其程度较大的焊缝进行处理;然后对在流程控制中受到压力最大的焊缝进行焊接操作;其次在长焊缝和短焊缝交错的情况下应该先对短焊缝进行操作;在焊缝的结构呈轴对称或者中心对称时需要按照对称轴或者点进行对称焊接;当焊缝不能找到一条轴或者一个点进行对称焊接时需要先对焊缝数量较少的部分进行操作。

(二)焊接的细节控制

对油箱进行焊接处理还需要对焊缝经常出现渗漏现象的范围进行了解,一般情况下主要的发生在油箱的储油柜和冷却装置中,在这些区域内需要单独进行压力测试保证在较大压力下不会出现较为严重的渗漏问题出现,进行测试的压力一般可以定格为0.06兆帕。当焊接的接头板的厚度达到或者超过6毫米的情况下应该设置一定规格的坡口,保证油箱焊接质量,使密封程度不受影响。部分油箱在焊接的过程中还会在加强板和管件设施等方面出现渗漏现象,这就要求在这些焊缝中应用到定位焊的技术。在使用这项技术时应该注意排列的方位尽量保持对称,在较大的压力环境中不会出现开裂。在关键部位连接时要较为平滑的过渡,在电流方面定位焊接应用的电流一般情况下需要比普通焊接大百分之十五到百分之二十;定位焊技术在应用时还需要保证其尺寸的高度比较小且较为平整,在对坡口等方面的应用时高度需要保持在焊脚的三分之二以下,并且在焊接的关键部分还应当在一定程度上缩小之间的距离;针对长度较大的焊缝进行点固应该首先对其中间部位进行操作,然后逐渐延伸到其两端,在多个焊缝的交汇地方或者弯度较大位置不能应用该技术,需要在距离焊缝大约47毫米的位置进行焊接处理;对于需要清根操作的焊缝一般情况下需要在其背面进行处理;在使用这项技术进行焊接时通常情况下不允许出现较大的气孔或者裂缝,如果由于技术原因没有达到要求可以使用磨光机再次进行打磨知道符合焊接的要求[2]。

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(三)焊接工艺的尺寸控制

在使用焊条电弧焊的方法进行焊接时如果坡口的形式为I型,焊缝的宽度至少要比实际装配值大4毫米,但是不能在其装配值的基础上超过8毫米;当坡口的形式为非I型的情况下焊缝的宽度在一般情况下要比坡口最大间隙大4毫米,相对的不能在坡口最大间隙的基础上超过8毫米。

在使用角接平焊的方法进行焊接时应该完全按照设计图纸中的细节实现,在设计图纸的尺寸要求不明确时可以按照以下焊缝外形尺寸进行操作:当钢板的厚度小于或者等于6毫米的时候最小焊脚的尺寸应该为3毫米;当钢板的厚度范围为10毫米到12毫米之间时最小焊脚尺寸应该为5毫米;当钢板的厚度范围为16毫米时最小焊脚尺寸应该为6毫米;当钢板的厚度范围为25毫米到30毫米之间时最小焊脚尺寸应该为10毫米;当钢板的厚度范围为大于30毫米时最小焊脚尺寸应该为12毫米[3]。

三、油箱制作中不同焊接工艺的应用

(一)焊条电弧焊

这种焊接工艺在对于关键接口处的焊接时一般使用单层焊接的方法,其主要的应用厚度不会超过6毫米而且大多都为I形坡口。在其焊缝的正面一般使用短弧和直线形状的运条。这种方法在应用中要求焊缝的宽度不能超过8毫米且不能低于5毫米。在现阶段的焊接手段中还经常会需要使用到多层的焊接方法,多层的焊接方法在应用时需要保证其厚度不小于6毫米并且坡口的形状大多呈V形,在其底部的焊道中需要应用到直线运条,在进行上层的焊接前还应该保证底层的熔渣已经进行过清理,然后再对上一层进行焊接且保证相邻层数之间的方向保持相反[4]。

(二)二氧化碳气体保护

在对油浸式变压器油箱的关键部位进行焊接时还可以采用二氧化碳气体进行保护措施,主要针对的是钟罩式或者油箱底部加强肋的焊接。在对需要焊接的材料厚度小于或者等于5毫米的情况下一般可以使用左焊法进行处理;在对需要焊接的材料厚度大于12毫米的情况下进行焊接时可以开坡口,并且两者之间还应该存在合适程度的缝隙。当存在的缝隙相对来说比较小的情况下可以将焊接装置通过直线的方式进行移动;当存在的缝隙相对来说比较大的情况下可以使用多方位的摆动手段进行控制,并且保证电弧的流通速度能够满足这种焊接工艺的具体要求。

(三)长焊缝

焊缝的程度可以在较大程度上影响其在经过焊接流程操作后的形变情况,因此为了降低焊接完成后的形变程度可以在焊缝的长度小于或者等于505毫米的较短焊缝中使用直通焊的技术;当焊缝的长度大于505毫米且小于5005毫米的情况下应该首先对其中间部位进行焊接操作,采用的方法也可以为直通焊,然后对其周围部位进行操作,也可以根据具体情况采用多段小距离焊接的方式;当长度大于5005毫米的情况下一般使用分段的方式进行焊接。

四、结束语

近些年来我国的焊接技术取得了显著的成果,尤其是在在油箱渗漏的问题上提供了解决的思路和具体方案,能够在较大程度上提升我国电力变压器油箱的质量,从根源上降低油箱渗漏现象出现的概率。通过上述对油箱焊接的流程、细节以及工艺应用等方面的介绍中可以看出此类问题的解决需要从焊接的流程细节入手,然后对其材料的尺寸进行掌控,并且针对不同的部位采取不同的焊接工艺,最大程度消除产生渗漏的因素,这样才能真正降低油箱的渗透率,保证油浸式变压器在使用过程中不会因油箱渗漏而出现失效。

参考文献

[1]翟卫东,沈维洁.双丝单电源单弧工艺在大焊角尺寸平角焊中的应用[J].电焊机,2016,46(10):118-120.

[2]黄忠雷.不同焊接工艺在电力变压器油箱制造中的应用分析[J].大科技,2016(15).

[3]陈静,张帅,丁刚,等.机车变压器油箱焊接生产线工艺过程的设计与优化[J].热加工工艺,2016(5):217-221.

[4]陈红武,胡红中,王朋,等.输电杆塔塔脚主筋板不同焊接工艺方案的温度场仿真及对比分析[J].装备制造技术,2017(10):72-76.

论文作者:张海达

论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期

论文发表时间:2019/9/11

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