變壓器油箱銅板焊接工藝的改進及注意事項

王磊

哈電集團（秦皇島）重型裝備有限公司 河北秦皇島 066206

變壓器油箱為箱式結(jié)構(gòu)，箱體部分由箱底、箱壁、箱蓋構(gòu)成，材質(zhì)一般為碳鋼板和低磁板。變壓器及油箱在運行過程中，油箱內(nèi)部將產(chǎn)生磁場，為此，一般在油箱箱壁、箱蓋處裝焊銅板以屏蔽磁場。然而，銅板與銅板間焊接，銅板與箱體焊接是一項技術(shù)難題。

1 簡單分析概括

（1）變壓器油箱銅板焊接工藝改進方案，其特征在于，銅板焊接涉及到銅與銅的焊接，銅與箱體焊接（主要與箱體中箱壁焊接）。所述的銅板和箱體一般較薄，銅板厚度優(yōu)選為2-8mm，箱體厚度優(yōu)選10-20mm。

（2）根據(jù)變壓器油箱銅板焊接位置，其特征在于，銅板與箱體較薄，易產(chǎn)生焊接變形，因此，選用變形量相對小的焊接工藝尤為重要。

（3）根據(jù)的油箱銅板焊接特點，其特征在于，焊接方法優(yōu)先選用半自動熔化極氣體保護焊，焊前應(yīng)避免預(yù)熱，以免增加銅板以及油箱箱體的焊接變形量。

（4）根據(jù)油箱銅板焊接方法及要素，其特征在于，半自動熔化極氣體保護焊所采用的保護氣體應(yīng)既能滿足隔絕空氣的保護效果，又能保證電弧的穿透力，還需要保證電弧的穩(wěn)定性。

（5）根據(jù)油箱銅板焊接要求，其特征在于，采用氬氣和氦氣混合氣作為保護氣體的半自動熔化極氣體保護焊時，變壓器油箱銅板焊接飛濺少、焊前無需預(yù)熱、焊接熔深得以保證，且焊縫成形質(zhì)量良好、外觀光亮。此外，由于焊前無需加熱，且半自動熔化極氣體保護焊熱量不易集中，使得油箱銅板及箱體變形量得以有效控制。

2 對變壓器油箱銅板焊接的工藝改進

采用鎢極氣體保護焊，由于鎢極氣體保護焊一般電流較低、電弧電壓低，因此對于銅板焊接，難以形成熔池，此外，采用鎢極氣體保護焊對于結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品生產(chǎn)效率低下。因此，焊接方法一般選用半自動熔化極氣體保護焊。這時，仍然存在以下難點：

（1）銅的熱導(dǎo)率在20℃時比鐵大7倍，1000℃時大11倍。銅板焊接時熱量極易發(fā)散，使加熱范圍增大，焊接區(qū)難以達到熔化溫度。為此，焊前一般需要將銅板或箱體預(yù)熱到較高溫度。

（2）通過難點（1）所述，將銅板或箱體加熱到較高溫度后施焊，將產(chǎn)生嚴重的焊接變形，尤其對于銅板與箱壁的焊接，除焊接銅板四周的焊縫外，銅板與箱壁還進行塞焊，因此，需要進行預(yù)熱及焊接的位置較多，更加加大了油箱箱壁與銅板的焊接變形，后續(xù)難以校正。

（3）通過難點（2）所述，即使采用焊前預(yù)熱至較高溫度的方法，焊接時，焊縫成形質(zhì)量仍然很差，且焊縫表面烏黑。

（4）銅板焊接另一大難點在于，所形成的焊縫熔深較淺、熔合不良，焊縫承載能力差。

3 改進焊接工藝后的優(yōu)點

變壓器油箱銅板焊接工藝改進方案，可便利地執(zhí)行焊接操作，焊縫質(zhì)量好，產(chǎn)品變形量小的如下分析：第一方面，提供一種變壓器油箱銅板焊接工序，該工序包括銅板與銅板間的焊接，銅板與箱體的焊接。所述的銅板厚度較薄，優(yōu)選2-8mm。所述的箱體材質(zhì)一般為碳鋼板和低磁板，厚度優(yōu)選10-20mm。

第二方面，變壓器油箱銅板焊接改進工藝后有以下優(yōu)點：焊接方法采用半自動熔化極氣體保護焊，焊絲為Φ1.2mm直徑的銅焊絲，焊接效率高。在相同焊接電流下，氦弧的功率、穿透力比氬弧強很多，因此，可獲得較大熔深。但是，純氦氣對熔池的保護效果較差，因此，加入一定體積分數(shù)的氬氣，這樣便兼顧了氦氣的熔透性和氬氣的電弧穩(wěn)定特性。焊前無需預(yù)熱，可在常溫下直接施焊，大大減小了銅板及箱體的變形量，提高了生產(chǎn)效率。也增加了銅焊焊縫表面美觀、光亮。

圖1 結(jié)構(gòu)組成

圖2 銅焊部位

4 具體實施方式

在于焊接保護氣體的選取上，保護氣體嚴格按照氬氣（20%-40%）和氦氣（60%-80%）比例進行配比控制。改變保護氣體種類或比例都將影響本發(fā)明的使用效果。在焊前無需預(yù)熱，保證焊接變形控制在最小范圍內(nèi)。即使對于厚板銅焊亦無需預(yù)熱。焊縫成形質(zhì)量好、焊縫表面光亮，熔深同樣得以保證。但焊前需對銅板和箱體進行清理，保證焊接過程中無雜質(zhì)污染。

以上是對本文的優(yōu)選實施做了詳細介紹，對變壓器油箱銅板焊接工藝的改進特點和優(yōu)點一目了然，清楚、明確。也指出了在進行焊接方法、焊接參數(shù)、保護氣體種類和配比，以及變化預(yù)熱溫度時的注意事項。從而進一步在實際工作操作中優(yōu)化焊接工藝，取得良好的工作優(yōu)勢，節(jié)省時間和人力。