大型水轮机导叶的制造工艺

摘要

本发明是一种降低大型水轮机导叶制造成本和提高水轮机导叶质量的制造工艺方法。本发明中的导叶长轴、短轴、瓣体均为铸件，其中瓣体为空心结构，除长轴轴身外其余均为不锈钢材料。三段导叶瓣体和长轴分别进行分装配，再与短轴进行总装配，可以在总装配时调整角度来补偿分装配焊接时引起的焊接变形。本发明可以利用奥氏体不锈钢焊材的塑、韧性和抗冷裂性能，防止焊接坡口根部开裂而不易修复问题，改善了焊缝的组织和力学性能，保证了焊缝的质量。

主权项

一种大型水轮机导叶的制造工艺，其特征是： 1）瓣体备料：瓣体采用空心铸件分瓣结构，材质为ZG06Cr13Ni4Mo，加工瓣体型线和U型大钝边焊接坡口； 2）长轴备料:长轴轴肩和轴身均采用铸件,轴肩材质为G06Cr13Ni4Mo,轴身材质为ZG20SiMn,加工出外形轮廓和焊接坡口； 3)短轴备料：短轴采用铸件，材质为ZG06Cr13Ni4Mo，加工瓣体型线和U型大钝边焊接坡口； 4）安装防止焊接变形加强板：在空心的铸造导叶瓣体内轮廓按照实际型线装配加强板，并进行焊接固定； 5）三段导叶瓣体进行分装配：三段瓣体按照预留的X、Y轴线为基准线装配成整体； 6）三段导叶瓣体分装配进行焊接：采用熔化极气体保护焊方法，使用型号为AWS A5.9ER316L焊丝进行打底焊，打底焊2层，然后使用型号为AWS A5.9ER410NiMo焊丝进行填充，焊接时在导叶瓣体两面交替施焊，防止焊接变形造成导叶直线度超差； 7）长轴轴肩和轴身进行分装配：按照加工的配合面，将轴身端部潜入长轴轴肩； 8）长轴轴肩和轴身分装配进行焊接：采用熔化极气体保护焊方法，使用型号为AWS A5.9ER309L焊丝在轴身侧进行隔离层焊接，隔离层厚度不小于5mm，使用AWS A5.9ER316L焊丝进行填充； 9）整体装配：将三段导叶瓣体分装配、长轴分装配、短轴按照预留的X、Y轴线为基准线装配成整体，检查尺寸符合图纸要求； 10）整体焊接：采用熔化极气体保护焊方法焊接长、短轴与瓣体间的焊缝；使用型号为AWS A5.9ER316L焊丝进行打底焊，打底焊2层，使用型号为AWS A5.9ER410NiMo焊丝进行填充；焊接时在导叶瓣体两面交替施焊，防止焊接变形造成导叶直线度超差； 11）消除应力退火处理：将导叶放置在退火炉台车上，用耐火砖垫稳，按专用退火规范进行消除应力处理； 12）对导叶尺寸进行检查，完成导叶的最终加工。