电力变压器波纹油箱焊接渗漏油的控制

俞高波，杨晓亮，陈世省，叶机林，吴庆国，梅 成，楼致远，俞建城

（1.三变科技股份有限公司，浙江 台州317100；2.丽水电业局检修公司检修试验工区变电检修班，浙江 丽水323000；3.中国水利水电第十二局有限公司，浙江 杭州310040）

电力变压器波纹油箱焊接渗漏油的控制

俞高波1，杨晓亮1，陈世省1，叶机林1，吴庆国1，梅 成1，楼致远2，俞建城3

（1.三变科技股份有限公司，浙江 台州317100；2.丽水电业局检修公司检修试验工区变电检修班，浙江 丽水323000；3.中国水利水电第十二局有限公司，浙江 杭州310040）

介绍了电力变压器波纹油箱产生渗漏油的原因，从人、机、料、法、环五方面予以重点分析，提出的相关预防解决措施，对控制波纹油箱渗漏油现象的发生具有一定的参考价值。

焊接工艺；渗漏因素；措施

0 前言

电力变压器油箱渗漏油一直是变压器行业的难题，在各种产品结构中又数波纹油箱焊接最为突出，因为中部受压最大的波纹油箱选用的焊件材料是1.2～1.5mm厚的波纹冷轧板，加之每台油箱中部焊线总量多达12条，加工过程中任一环节稍有差错，油箱就有渗漏油的可能。在此分别从人、机、料、法、环五方面就电力变压器波纹油箱渗漏油现象提出一些预防解决措施。

1 波纹油箱焊接渗漏油原因分析及控制措施提出

1.1 波纹油箱的外形

要解决波纹油箱焊接渗漏油的问题，首先要了解波纹油箱的结构。波纹油箱空壳箱体结构及总装配结构如图1和图2所示。

1.2 波纹油箱焊接渗漏油分析

按质量管理理论分析，影响产品质量有人、机、料、法、环五大因素，下面分别从对应的五大方面提出一些预防解决措施。

1.2.1 人的素质和技能

人是质量问题的关键因素，而且又是操作的主体，因此对人的质量意识教育、劳动技能培训以及焊工队伍稳定和劳动竞赛开展等方面非常必要。此外，通过对以往新招焊工的调查，发现焊工技能水平高低与其文化水平高低成正比，因此波纹油箱操作台新增工人的招收，最好具备职业技能学校毕业资格。

1.2.2 焊接设备

要保证焊接质量，保证焊接过程顺利进行，必须有性能稳定可靠的焊接设备。目前，波纹生产线设备正常使用年限已期满，再加上超负荷运转，有些设备根本达不到其额定的工作参数要求，比如操作台三台手动气保焊机，其中一台电流电压表读数无法显示，另外两台尽管白天开关切换到最大档，有时焊接电流电压仍达不到焊接工艺参数要求，这对熔池金属融熔性能影响较大，容易产生未焊透、熔合不良、虚焊等焊接缺陷[1]。又例如操作台点焊机，因失去使用功效，操作工在波纹油箱高度方向焊缝进行点焊时，只好手拿焊枪伸进油箱内部进行操作，这样无法控制点焊位置和点焊时间，容易产生未搭焊、未焊透等焊接缺陷。针对当前设备存在老化的问题，在严格维护保养设备的同时，要及时更新改造设备老配件，最好能配置电容补偿装置[2]，提高设备的功率因素，如有条件，波纹焊接生产线用电与波纹成形生产线和冷作电焊组电焊机用电最好单独分开使用，这样能保证气保焊机的正常运行，得到优良的焊接接头，减少渗漏点。

图1 波纹油箱壳体

图2 波纹油箱总装配

1.2.3 焊件与焊接材料

（1）焊件材料：波纹油箱所用材料分为冷轧钢带和热轧型钢二种：波纹箱沿和箱底用料为热轧型钢，使用性能须符合GB709-88标准规定要求，材料抗拉强度为47 MPa，如果锈蚀较为严重，成形箱沿和箱底在打磨无法满足要求时，应及时进行酸洗磷化或喷丸处理；波纹箱壁材料可采用A3或08AL钢带，保持材料抗拉强度为47 MPa，对边直线度为2 mm/4 000 mm，切边S度为1 mm/1 500 mm（注:目前这一要求材料没检测，S度数据波动性大），避免折迭产生裂纹和使用气孔材料，材料性能应符合GB3526-83标准及公司0SB.500.300技术条件规定要求，同时对开卷的钢带两端做好防锈工作，波翅折迭成形前应清理干净钢带两端产生的锈迹和油污，以保证等离子焊缝折迭缝隙均匀，避免气孔等缺陷的产生。

（2）焊接材料：焊接过程使用的主要材料为φ0.8镀铜实芯焊丝，焊丝质量的好坏对焊缝成形的质量影响较大。目前使用的焊丝为常州金狮牌产品，该产品并非名牌，在国内焊丝质量口碑较好的厂家为：天津三英、天津金桥、天津大桥、昆山天泰、重庆之贡大西洋、常州运河、常州华通等，下阶段将对上述厂家的焊丝进行焊接工艺对比，严格控制焊丝中锰和硅二种强脱氧元素的含量，筛选出质优价廉的焊丝进行使用，从而达到减少气孔、裂纹和飞溅的目的[3]。另外，保护气也属于焊接材料中的一种，波纹油箱焊接使用的气体有氩气、二氧化碳、氢气三种，焊接时对其气体纯度要求较高，气瓶中含水量大小是影响焊接质量的关键[4]，气瓶压力越低则含水量越高，购买时应规定氩气含量为99.99%，满瓶压力为12 MPa，氢气含量为99.9%（目前提供的H2纯度为99.0%），满瓶压力为15 MPa，二氧化碳气含量为99.5%，满瓶压力为7 MPa（常温，目前提供的CO2气冬季压力为5 MPa，气瓶无压力和净重标记），为避免气瓶错用，气瓶表面颜色应当规范，氩气瓶用灰色，二氧化碳气瓶用铝白色，氢气瓶用深绿色，同时每班工作前应检查各气瓶内残压，当气瓶表压低于1 MPa时应停止使用（注：焊接切割系统用气，最好统一用储供站供气，不要采用钢瓶供气）。如果严格规范要求，那么可消除电弧不稳、焊缝机械性能下降、气孔增加等焊接缺陷。

（3）辅助材料：喷枪喷咀和导电咀因金属飞溅的不断堆积会引起CO2气体的气路堵塞，造成气体流量不足，还会导致气体紊流，严重时产生气孔，因此经常清除喷咀和导电咀上的飞溅十分必要，焊接时将有一定温度的喷咀浸入防堵剂内，防堵剂就会均匀地涂在喷咀和导电咀表面，该工作看似简单，但实际按要求操作的不多，操作工应改变这一不良习惯。此外，由于受各种操作因素的制约，焊接过程中不可能彻底消除飞溅物，因此飞溅去除剂的使用就显得非常重要，目前油箱飞溅物去除是靠人工清理，劳动强度大、效率低，而且锐利的凿子经常会损伤油箱表面，连续不断的敲击还会引起焊接冷裂纹的产生，增加油箱渗漏油的隐患，曾试用过飞溅去除剂，但效果并不理想，下阶段将继续做好飞溅去除剂的选型试用工作。

1.2.4 操作方法

操作方法是五大因素中最关键的，因此在操作过程中必须严格遵守各项操作规程，波纹油箱焊接操作方法的控制主要采取下述措施：

（1）使用满瓶CO2前应倒置1～2 h，然后打开瓶阀放出液体，如此进行2～3次（间隔约30 min）。该项工作可落实气体集中供应站来完成。

（2）每班工作前，检查各气瓶内残压，若低于1 MPa，则应换上新的气瓶。车间内应存放余量的气体，以保证晚上工作不缺气。

（3）使用前开启瓶阀约2 min，放掉部分杂质，进一步减少气体中的水分，在供气管路中还可串接硅胶干燥器。

（4）调整氩气工作压力为0.5 MPa，CO2工作压力为0.6 MPa，H2工作压力为0.5 MPa；调整气体混合器Ar-CO2流量Ar为100 L/min，CO2为20 L/min，Ar-H2流量Ar为40 L/min，H2为3 L/min；调整等离子焊保护气流量为8 L/min，气保护焊为12～15 L/min。

（5）参照工艺规程要求，按不同板厚选择相应的焊接电流和电压，同时结合焊机的负载运行状况，随时作相应的调整，焊机工作参数不能一成不变，电弧电压与焊接电流的关系为U=14+0.05I[5]。此外，焊丝伸出长度也是影响焊接过程稳定性的因素之一，一般取焊丝直径的10倍左右，焊接前一定要剪去多余的焊丝。

（6）焊接前对焊接接头进行除油除锈处理，为防止飞溅，可喷刷防飞溅剂。

（7）在荧光试漏后，波纹油箱增加一道振动时效处理工序[6]，振动参数选定可参照产品发货时随车配置的加速度冲击测定仪的打印值，通过模仿吊装、搬运和运输过程中产生的外应力，增强油箱内部焊接应力的迭加，加速焊接裂纹的扩展，把夹渣、未焊透和溶合不良等焊接缺陷全部暴露出来，以便产品在转入总装装配前就能做好渗漏油的预防补救措施。

（8）对焊接成形件，推行“三检制”；对加压荧光检漏后的油箱重新进行一次加压检漏非常重要，因为荧光液渗透过一些极其细微的裂缝需要一定的压力和时间（最好能搁放一夜），虽然增加了生产工期，但提高了产品质量。要落实该项措施，需占用一定的生产场地。

1.2.5 环境因素

（1）生产作业环境：按波纹油箱年生产递增速度，目前的试漏场地已远远跟不上生产、质量和工艺的需求，因此需在车间进行扩建以便腾出宽敞的场地进行油箱试漏和摆放。

（2）内部物流环境：在油箱成台焊接后至总装装配前物流环境比较恶劣，油箱的翻转、搬运、表面处理及贮存等中间环节都存在磕、碰、撞现象，增加了波纹油箱渗漏油现象的产生，为此对油箱中转的诸多环节要避免和杜绝野蛮操作行为的发生。

（3）外部运输环境：波纹油箱变压器在运输途中剧烈的颠簸晃动，存在着一种外力作用于油箱本体，当外力与油箱焊缝内应力迭加达到或超过材料的强度极限时，就容易导致焊缝冷裂纹的产生，引起油箱渗漏油。为此，在波纹油箱变压器装车发货时底座一定要装上橡皮防震垫块。

2 结论

根据上述5大因素分析，通过《波纹油箱焊接渗漏油控制措施一览表》的制定，从工艺基础要求出发，重点落实焊接工艺参数选取、焊件材料表面除锈、焊接材料择优劣汰、密封油箱二次检漏以及贮运油箱物流规范等工作，经过4个月时间的整改，波纹油箱焊接渗漏油的返修率明显降低，全年统计波纹油箱补漏费用较原来下降30%，获得了较好的经济效果。

[1]李亚江.气体保护焊工艺及应用[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2]李亚江.焊接与切割操作技能[M].北京：化学工业出版社，2005.

[3]吴树雄.焊丝选用指南[M].北京：化学工业出版社，2004.

[4]薛松柏.焊接材料手册[M].北京：机械工业出版社，2006.

[5]李亚江.焊接质量控制与检验[M].北京:化学工业出版社，2005.

[6]赵静月.变压器制造工艺[M].北京：中国电力出版社，2009.

Oil leakage control of welded corrugated tank of power transformer

YU Gaobo1，YANG Xiaoliang1，CHEN Shisheng1，YEI Jilin1，WU Qingguo1，MEI Cheng1，LOUZhiyuan2，YUJiancheng3
（1.Sanbian Sci-Tech Co.，Ltd.，Taizhou 317100，China；2.Lishui Electric Power Bureau，Lishui 323000，China；3. Chinese Water Conservancy and Hydropower Twelfth Engineering Bureau Co.，Ltd.，Hangzhou 310040，China）

The reasons of oil leakage in the corrugated tank of power transformer are analyzed from five aspects of human,machine, material,method and environment.The preventive measures and solutions are proposed to offer reference for the oil leakage control of corrugated tank.

welding technology；leakage factors；measures

TG457.14

：A

：1001-2303（2015）10-0131-03

10.7512/j.issn.1001-2303.2015.10.29

2014-09-08；

：2015-01-18

俞高波(1965-)，男，浙江三门人，高级工程师，主要从事变压器制造工作。