全空冷汽轮发电机定子机座装焊工艺技术介绍

段伟赞 张成军

摘要：全空冷汽轮发电机定子机座装焊工艺技术依据定子机座的结构特点，机座三段（中段机座、汽端机座、励端机座）分别采用单独装焊工艺进行，汽端机座和励端机座采用立式的装焊工艺，中段机座采用立式装配和卧式装配相结合的复合装配工艺。

关键词：定子机座；立式装焊；卧式装焊

1前言

全空冷汽轮发电机定子机座为实现逆向通风且满足电气机械性能及运输的要求，定子机座采用三段螺栓连接结构（中段机座、汽端机座、励端机座），定子机座上平面为135度相交的三个平面，用于机座顶罩的把合连接，三个平面的装配尺寸精度需要通过装焊技术精确控制满足后期机座顶罩的顺利装配，其结构特点如图1所示。如果采用以往的装配工艺方法，将无法满足该机座的尺寸精度要求，影响发电机的正常使用，如机座环板不是整圆结构，传统的层层叠装的装焊工艺已经不适用；机座内部支撑筋板少，机座整体刚度下降，焊接变形较难控制，传统装焊工艺中将外部壳体直接套装在骨架的方法已经不适用于空冷发电机定子机座的装焊工艺；同时全空冷发电机定子机座装配过程中同时兼顾环板内圆同心度和机座上平面为135度相交的三个平面尺寸精度。

2 装配焊接工艺技术

全空冷汽轮发电机定子机座的装配焊接技术特点，中段机座、汽端机座和励端机座分别单独装焊，可降低机座整体装焊难度，减少整体焊接变形，提高装配焊接尺寸精度。

中段机座采用立式装焊和卧式装焊相结合复合装焊工艺，达到提高机座装配尺寸精度和生产效率的要求。中段机座分为五个分装配，每个分装配均采用立式装配焊接方式，装配高度均不超过2米，操作便利，有利于控制機座内圆各层环板的同心度；然后利用工艺支墩以卧式装配焊接的方法将单独装配焊接完成的五个中段机座分装配与底部侧板和底脚板进行装配焊接，中段机座环板内圆的同心度不超过±1.5mm，机座外部135度相交三个平面的平面度不超过2mm，实现定子机座的高精度装配。

中段机座焊接方法采用药芯焊丝电弧焊（FCAW），焊丝牌号为AWS 5.20 E71T-1M，保护气体组分为78%Ar+22%CO2。药芯焊丝电弧焊具有较好焊接工艺性，焊接飞溅小，焊道成形美观，且熔敷速度快、生产效率高等优点。

汽端机座和励端机座采用立式装配工艺方法，焊接方法同样采用药芯焊丝电弧焊。

2.1 中段机座立式装焊接工艺

中段机座中每个分装配立式装焊工艺方法如图2，具体为：机座的第一层环板2平放于装配平台上调平，并与装配定位架1固定，确定机座圆心及X、Y基准线。以圆心及X、Y基准线为基准逐层依次划线装配焊接第一层筋板3、第二层环板4、第二层筋板5、第三层环板6、第三层筋板7和第四层环板8。控制各层环板的同心度不超过±1mm，机座外部135度相交三个平面的平面度不超过1mm。每层环板尺寸调整合格后，与装配定位架焊接固定，然后进行机座的焊接。

2.2中段机座卧式装焊工艺

中段机座整体卧式装配工艺如图3，具体为：利用工艺支墩32，以卧式装配焊接的方法将单独装配焊接完成的机座分装配Ⅰ-Ⅴ与中段机座底部侧板32和中段机座底脚板33进行装配焊接，控制机座环板内圆的同心度不超过±1.5mm，机座外部135度相交三个平面的平面度不超过2mm。装配焊接吊攀座板、接线座板于侧部壳体等外饰件于上机座上，完成中段机座装配焊接。

2.3汽（励）端机座装配工艺

汽（励）端机座因其尺寸不大，其装焊工艺与中段机座的立式装焊相似，区别是汽（励）端机座的外饰件在机座立式装焊过程中完成的。

3 结论

全空冷汽轮发电机定子机座装焊方法，依据新结构定子机座的结构特点，中段机座、汽端机座和励端机座分别单独装焊。中段机座采用立式装焊和卧式装焊相结合的复合装焊工艺，汽端机座和励端机座采用立式的装焊工艺。机座立式装焊和卧式装焊相结合的复合装焊工艺优点：每个立式分装配可分别单独进行，操作施工便利，缩短施工周期，提高装配焊接效率，装配焊接尺寸控制较；定子机座底整体进行卧式装焊，保证机座整体的同心度精度要求，实现定子机座的高精度装配。

作者简介：

段伟赞（1984.08—），硕士研究生学历，毕业于哈尔滨工业大学焊接专业、工程师，主要从事水轮发电机组和汽轮发电机组的焊接工艺研究。