發(fā)電機(jī)定子繞組接頭釬焊工藝探討

左治國(guó)

摘要：對(duì)定子線棒接頭的釬焊工藝，如何正確使用硬焊機(jī)進(jìn)行定子線棒接頭焊接，保證良好的焊接質(zhì)量探討操作體會(huì)。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī) 定子繞組接頭焊接 釬焊工藝 質(zhì)量控制

0 引言

發(fā)電機(jī)的定子繞組是由許多線棒經(jīng)焊接串聯(lián)所組成的。這些焊接頭在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中要受到各種機(jī)械振動(dòng)的影響，在故障時(shí)要受到短路電流和短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力的作用，均可能使一些焊接頭的電阻增大而導(dǎo)致發(fā)熱，為確保機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中發(fā)電機(jī)定子繞組各接頭溫度處于正常范圍，防止開(kāi)焊事故的發(fā)生，需要定期測(cè)量發(fā)電機(jī)定子繞組的直流電阻，而很大一部分的直流電阻超標(biāo)與定子接頭的本身焊接質(zhì)量不佳（如斷股、虛焊等）有很大的關(guān)系，安裝過(guò)程中的定子接頭焊接的質(zhì)量控制工作顯得尤為重要。

1 概述

我廠從2002年開(kāi)始，陸續(xù)對(duì)#3、#4以及正在進(jìn)行中的#2發(fā)電機(jī)組的減振增容改造，進(jìn)行了發(fā)電機(jī)定子線棒的安裝，發(fā)電機(jī)額定容量140MW，發(fā)電機(jī)定子繞組為三相三支路星形聯(lián)接，雙層條形波繞組，F(xiàn)級(jí)絕緣。三相三支路引出采用匯流銅排集中引至定子機(jī)座引線出口處，匯流排共5層，分布在定子機(jī)座上部整個(gè)圓周上。線棒接頭采用銀銅釬焊工藝。我們采用兩臺(tái)東方電機(jī)廠生產(chǎn)的DD-III型硬焊機(jī)（額定容量200KVA）分兩組同時(shí)施焊，在7天的時(shí)間內(nèi)完成了工作任務(wù)，焊接質(zhì)量良好。

2 運(yùn)行情況分析

目前大、中型水輪發(fā)電機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)條形定子線棒端部一般采用銀銅釬焊工藝，使用電阻焊機(jī)，釬焊的接頭具有機(jī)械強(qiáng)度高，導(dǎo)電性能好的特點(diǎn)，且加熱速度快，對(duì)絕緣影響小，操作方便。我廠小東江電站#1、#4機(jī)是90年安裝投產(chǎn)的，定子線棒端部接頭采用對(duì)接錫焊焊接，在2002年和2003年先后發(fā)生定子端部接頭燒斷開(kāi)焊3次，事故發(fā)生點(diǎn)均處于發(fā)電機(jī)上游側(cè)。其中2003年6月19日在4號(hào)機(jī)事故中發(fā)現(xiàn)一定子線棒接頭的絕緣并頭套有嚴(yán)重?zé)龘p現(xiàn)象，拆除后發(fā)現(xiàn)該接頭已部分脫焊，焊錫流出焊口，由于及時(shí)發(fā)現(xiàn)未造成事故。同時(shí)在機(jī)組預(yù)防性試驗(yàn)中多次出現(xiàn)直流電阻超標(biāo)的情況，都是由于定子接頭焊接質(zhì)量不良引起的，這些故障的查找處理都很麻煩，延誤了檢修工期，浪費(fèi)了大量的人力物力，而且是發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行中的重大隱患。我廠此次發(fā)電機(jī)增容改造中所使用的銀銅釬焊工藝，廣泛應(yīng)用于大中型發(fā)電機(jī)定子線棒上端部和下端部連接板的焊接，以及發(fā)電機(jī)定子線圈半成品制作時(shí)端部的焊接。采用該焊機(jī)可以簡(jiǎn)化工藝，節(jié)省工時(shí)和成本，焊接時(shí)間短，對(duì)線棒絕緣無(wú)損害，能提高發(fā)電機(jī)定子線圈焊接質(zhì)量。

3 如何保證良好的焊接質(zhì)量

焊接中要達(dá)到良好的焊接質(zhì)量，必須注意好以下一些環(huán)節(jié)：

3.1 做好防護(hù)措施：①上端部接頭焊接防護(hù)措施：沿定子整圓在上、下層線棒之間以及相鄰線棒間用石棉布塞緊，防止焊料掉入鐵芯槽內(nèi)；②下端部接頭焊接防護(hù)措施：用浸濕的石棉帶（以不滴水不宜）纏好線棒端部靠近焊接部分的絕緣，沿定子整圓在上、下層線棒之間以及相鄰線棒間用石棉布塞緊；同時(shí)為防止掉多余的焊料，施焊處地上應(yīng)鋪好石棉布。

3.2 用丙酮仔細(xì)清理線棒頭部，必須徹底清除引線頭表面的余膠、氧化層及其它污物；用0#砂紙打磨銅板及銀焊片見(jiàn)本色，并用酒精清洗干凈。

3.3 檢查、調(diào)整使上、下層線棒引線頭對(duì)齊，相互偏差上下不超過(guò)4mm，左右不超過(guò)1.5mm。若對(duì)不齊，則需要用整形工具進(jìn)行校形。

3.4 在線棒引線頭與并頭塊之間放一張0.2mm厚的銀焊片HLAgCu80-5，其尺寸比焊接面積寬度方向單邊大2.5mm（操作中應(yīng)戴干凈的白手套），并頭塊的位置按圖紙要求放好后用多用夾鉗臨時(shí)固定。

3.5 調(diào)節(jié)焊機(jī)液壓夾鉗的開(kāi)口尺寸，使開(kāi)口尺寸略大于工件厚度。

3.6 用銀銅焊機(jī)的鉗口夾住需焊部位，按照操作規(guī)程進(jìn)行焊接：首先開(kāi)始加熱時(shí)，應(yīng)觀察碳精塊發(fā)熱是否均勻，若發(fā)現(xiàn)碳精塊有發(fā)白的亮點(diǎn)，發(fā)白表明局部溫度已超過(guò)1000℃，而并頭塊銅板的熔化溫度為1080℃，若繼續(xù)加溫，將燒壞線圈和并頭塊,應(yīng)立即停止焊機(jī)，將碳精塊調(diào)整好位置后繼續(xù)加熱，若發(fā)熱均勻，應(yīng)持續(xù)通電5-10s，盡量使線棒接頭在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到焊接溫度(約710℃)，表現(xiàn)為碳精塊均勻發(fā)熱成深紅色，此時(shí)在焊縫中預(yù)放的銀銅焊片開(kāi)始熔化，可迅速使用φ2銀焊絲(L一Agl5P)向焊縫中填加焊料，應(yīng)上下左右全面填充，使焊縫全部填滿無(wú)間隙，在補(bǔ)充焊料過(guò)程中應(yīng)短時(shí)間的點(diǎn)動(dòng)焊機(jī)保持溫度，停留時(shí)間不能太長(zhǎng)，防止過(guò)熱。為保證焊接質(zhì)量和焊縫的外觀，可在停掉電源后的短時(shí)間內(nèi)再次向焊縫填加焊料。補(bǔ)充焊料過(guò)程中，注間焊絲位置，不要形成電極直接短路，焊接完成后不應(yīng)立即松開(kāi)鉗口，待焊接區(qū)域溫度降低到500℃左右（待被焊工件成鐵灰色），方可松開(kāi)夾鉗，冷卻水套應(yīng)待焊接處溫度降至130℃左右時(shí)才能拆除（可以多備幾付冷卻水套，待充分冷卻后再拆除，以保護(hù)線棒和防止人員高溫燙傷）。

3.7 使用銀焊機(jī)一定要堅(jiān)持“先通水，后通電；先斷電，后斷水”的原則，在整個(gè)焊接過(guò)程中，必須保證冷卻水的暢通。

3.8 因焊機(jī)兩根通水電纜在焊接過(guò)程中有較大的電動(dòng)力，可將兩根通水電纜用白布帶（或其它非金屬捆扎帶）捆扎在一起。

3.9 焊接過(guò)程中必須隨時(shí)注意冷卻水的溫度，若溫度過(guò)高，如出水有汽化現(xiàn)象，應(yīng)立即停機(jī)檢查冷卻水壓，并檢查水路是否暢通；

3.10 冷卻水套夾在線棒端部上，膠一定要清理干凈，并接觸緊密，才能切實(shí)起到散熱的作用；

3.11 操作中一定要保持焊片的清潔；

3.12 大部分碳精塊發(fā)熱不均勻的原因都是由鉗口變形引起的，因銅鉗口在高溫下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用將呈外八字形，導(dǎo)致碳精塊前后壓力不均勻，應(yīng)采取在鉗口基座上加墊等方式做好調(diào)整，必要時(shí)可以采用多用夾鉗輔助夾緊，以保證發(fā)熱均勻；

3.13 焊接完成后應(yīng)用壓縮空氣吹干銀焊機(jī)的油氣回路，并做好焊機(jī)的保養(yǎng)工作。

4 結(jié)語(yǔ)

接頭焊接完畢后，用銼刀、砂布清除焊接頭表面焊料、焊瘤及氧化物，使焊接頭呈顯本色，再用丙酮、白布擦洗干凈后進(jìn)行焊接質(zhì)量檢查，各銀銅焊接頭處焊縫外觀光滑飽滿，端面無(wú)過(guò)燒疏松物，經(jīng)全面檢查合格,由于嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量，達(dá)到了良好的效果，焊接完成后測(cè)量各支路直流電阻最大值與最小值的差值均小于1%。運(yùn)行一年后機(jī)組預(yù)試換算到同溫度下直流電阻基本無(wú)變化，只要嚴(yán)格控制好焊接過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，銀銅釬焊可以達(dá)到優(yōu)良的接頭質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

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