釬焊技術(shù)在大型發(fā)電機(jī)制造中的應(yīng)用研究

楊紅波

摘? 要：21世紀(jì)以來，國內(nèi)電力裝備制造業(yè)大規(guī)模進(jìn)入國際電力市場，面臨諸多新的挑戰(zhàn)，釬焊技術(shù)因變化小、變形少、工件尺寸準(zhǔn)確，在電力裝備制造業(yè)的大型發(fā)電機(jī)制造中獲得相對廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用釬焊技術(shù)能夠在不斷增加的發(fā)電機(jī)容量和不斷升級的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，更加科學(xué)、充分地滿足大型發(fā)電機(jī)制造的高端需求，幫助其制造水平，全面體現(xiàn)國內(nèi)電力裝備制造業(yè)的先進(jìn)水準(zhǔn)。該文基于釬焊技術(shù)的技術(shù)原理分析了釬焊技術(shù)在大型發(fā)電機(jī)制造中的應(yīng)用特點(diǎn)，并研究了釬焊技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：釬焊技術(shù)? 大型發(fā)電機(jī)制造? 應(yīng)用要點(diǎn)? 應(yīng)用價(jià)值

中圖分類號：TM31? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： Since the 21st century， the domestic power equipment manufacturing industry has entered the international power market on a large scale and is facing many new challenges. Brazing technology has been widely used in the manufacturing of large generators in the power equipment manufacturing industry because of its small change， less deformation and accurate? size of workpiece. The application of brazing technology can more scientifically and fully meet the high-end demand of large-scale generator manufacturing， help its manufacturing level and fully reflect the advanced level of domestic electric power equipment manufacturing in the context of increasing generator capacity and upgrading product structure. This article analyzes the application characteristics of the brazing technology in the manufacture of large generators based on the technical principle of the brazing technology， and studies the practical application value of the brazing technology.

Key Words： Brazing technology; Large generator manufacturing; Key points of application; Application value

釬焊技術(shù)（Soldering and Brazing）是人類最早用來連接材料的方法。伴隨新材料和新結(jié)構(gòu)形式的出現(xiàn)，釬焊技術(shù)需要面對更高標(biāo)準(zhǔn)的連接要求，層出不窮的新方法促使釬焊技術(shù)在大型發(fā)電機(jī)制造中起到關(guān)鍵的生產(chǎn)優(yōu)勢，極大提升大型發(fā)電機(jī)的制造水準(zhǔn)，同時(shí)也為大型發(fā)電機(jī)組的精準(zhǔn)制作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，促使大型發(fā)電機(jī)組投產(chǎn)的質(zhì)量迅速發(fā)展。

1 釬焊技術(shù)的技術(shù)原理

釬焊焊接方法性能優(yōu)良，主要采用焊件熔點(diǎn)相對較低的金屬材料作為釬料。在釬焊技術(shù)實(shí)施的過程中，可以同時(shí)加熱低于焊件熔點(diǎn)的釬料和焊件，該技術(shù)對焊件的厚度差并沒有嚴(yán)格的限制，一旦釬料達(dá)到融化的溫度之后，可以利用釬料的液相濕潤焊件，填充固態(tài)的工件接頭縫隙，以此促使焊件相互擴(kuò)散產(chǎn)生連接，從而實(shí)現(xiàn)焊件連接，該技術(shù)能夠同時(shí)焊接多個(gè)焊件、多接頭，生產(chǎn)效率較高[1]。

在一些實(shí)際情況下，可以科學(xué)改變釬焊技術(shù)實(shí)施條件，保證大量焊件的焊縫能夠同時(shí)實(shí)施焊接操作，但是要避免接觸到焊件深層組織。需要在釬焊過程中注意的是，一旦在焊件表面或縫隙上展開液態(tài)釬料，那么釬料與焊件產(chǎn)生相互作用，釬料冷卻凝固成為牢固的接頭，通過充分清潔接頭，可以有效提升接頭的穩(wěn)固性，實(shí)現(xiàn)接頭無縫可插[2]。

2 釬焊技術(shù)在大型發(fā)電機(jī)制造中的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 釬料的控制

在釬焊中，釬料的熔點(diǎn)必須要低于焊接材料，釬料是兩種材料或部件的相互結(jié)合，在間隙或間隙旁邊附著填充物，是釬焊過程中重要的焊縫填充材料，可以根據(jù)熔點(diǎn)的高度將釬料分成軟釬料、硬釬料、高溫釬料。大型發(fā)電機(jī)制造逐漸趨向于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)，對釬焊的要求也隨之提升。所以，釬料的性能很大程度上決定釬焊工藝性能和釬焊接頭性能，必須在大型發(fā)電機(jī)制造過程中嚴(yán)格控制釬料材質(zhì)，降低釬料電阻，促使釬料和焊件科學(xué)匹配，立足釬焊加熱工藝和經(jīng)濟(jì)成本約束角度進(jìn)行全面地綜合考慮。

2.2 接頭的設(shè)計(jì)

釬焊的接頭設(shè)計(jì)要考慮到大型發(fā)電機(jī)制造的結(jié)構(gòu)需求，在實(shí)際進(jìn)行焊接操作的過程中，基于焊接接頭強(qiáng)度控制的角度實(shí)現(xiàn)釬焊的焊接目標(biāo)，科學(xué)設(shè)計(jì)釬焊的焊接接頭。同時(shí)，因?yàn)榇笮桶l(fā)電機(jī)制造對于發(fā)電機(jī)各部件、組件的精度要求十分嚴(yán)苛，所以在發(fā)電機(jī)組件和零件進(jìn)行裝配等方面，需要對釬焊的焊接接頭范圍和焊縫進(jìn)行嚴(yán)格地控制，以此在最大限度上提升釬焊的焊接質(zhì)量，充分保證焊接的效率。另外，釬焊的焊接接頭需要根據(jù)具體焊接的工藝特點(diǎn)和焊接的加工部位進(jìn)行搭接、對接和銜接接頭的甄別與選擇。

2.3 工藝的參數(shù)

釬焊溫度是釬焊過程中最主要的工藝參數(shù)之一，除了可以促使釬料熔化、促使焊縫和焊件形成接頭之外，還可以完成釬焊之后的熱處理工序，提升接頭的質(zhì)量。確定釬焊溫度的主要根據(jù)是釬料的具體熔點(diǎn)，對于個(gè)別釬焊方法，確定釬焊溫度的同時(shí)，必須充分考慮到熱處理工藝的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。加熱速度和冷卻速度也會(huì)對釬焊接頭質(zhì)量產(chǎn)生一定明顯的影響，在確保加熱和冷卻速度的前提下實(shí)施釬焊，必須要充分考慮到釬料特性和實(shí)施時(shí)間，滿足大型發(fā)電機(jī)制造中不同部位對于溫度的實(shí)際需要[3]。

3 釬焊技術(shù)在大型發(fā)電機(jī)制造中的應(yīng)用

3.1 釬焊方法

3.1.1 火焰釬焊法

火焰釬焊法的應(yīng)用十分廣泛，主要的應(yīng)用特點(diǎn)是簡單而且靈活，比較適合在比較小的焊件焊接中使用，所使用的氣體可以是石油氣、霧化汽油、乙炔或丙烷等，所以對于焊接的技術(shù)操作指標(biāo)和溫度的控制存在比較高的要求。在大型發(fā)電機(jī)制造過程中，火焰釬焊法主要適合定子線棒端頭加工封焊、下線焊接和水輪發(fā)電機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)環(huán)形引線的加工過程，在大型發(fā)電機(jī)制造過程中，修理和補(bǔ)強(qiáng)過程中，大量的工藝和過程均需要使用火焰釬焊法處理和封焊，使用該法可以對工件和釬料進(jìn)行混合燃燒火焰的加熱。

3.1.2 電阻釬焊法

電阻釬焊法加熱快、保溫時(shí)間長，比較適用于大型發(fā)電機(jī)制造過程中關(guān)鍵部位的加工處理，釬焊過程中利用電流通過焊件、釬料、接觸面產(chǎn)生的電阻融化、加熱釬料之后可以實(shí)現(xiàn)釬焊焊接，主要實(shí)施過程中可以分為直接電阻加熱法和間接電阻加熱法。其中，直接電阻加熱法目前在大型發(fā)電機(jī)制造過程中應(yīng)用是最為廣泛的，電阻釬焊法的主要應(yīng)用范圍涉及汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈銅排的組焊、水輪發(fā)電機(jī)定子線棒下線并頭塊的焊接等。

3.1.3 爐中釬焊法

爐中釬焊法比較適合在生產(chǎn)體量較大、生產(chǎn)效率較高的電機(jī)制造過程中應(yīng)用，需要把裝配好釬料的焊件，置放在爐中進(jìn)行加熱才能實(shí)施釬焊。釬焊設(shè)備和釬焊工藝之間存在必然的密切關(guān)聯(lián)，屬于按照加熱源種類和加熱方式進(jìn)行歸類的方法之一，作為實(shí)施主體的釬焊爐有四種，分別是空氣爐、中性氣氛爐、真空爐、活性氣氛爐，在大型發(fā)電機(jī)制造主要應(yīng)用在汽輪發(fā)電機(jī)定子線棒水電接頭導(dǎo)電片組焊的焊接中等等[4]。

3.2 在大型發(fā)電機(jī)制造過程中的釬焊工藝

3.2.1 工藝參數(shù)

大型發(fā)電機(jī)制造過程中釬焊技術(shù)的應(yīng)用需要根據(jù)焊件的具體尺寸和材質(zhì)、釬料和藥劑、成本和批量、方法特點(diǎn)等科學(xué)地選擇釬焊方法，因?yàn)榧訜岬臒嵩床⒉幌嗤?，所以?釬焊技術(shù)在大型發(fā)電機(jī)制造中的工藝參數(shù)分別針對釬焊溫度、保溫時(shí)間做出要求。保溫時(shí)間主要根據(jù)母材和釬料相互作用的劇烈強(qiáng)度、工件大小等才能確認(rèn)，假如工件大，那么所需要的保溫時(shí)間就對應(yīng)越長，母材和釬料相互作用十分強(qiáng)烈，那么保溫時(shí)間就對應(yīng)越短，釬料溫度相對固定，比液相溫度高出25 ℃～60 ℃。

3.2.2 釬焊接頭

目前，在大型發(fā)電機(jī)制造中常用的接頭主要有四種基本形式，分別是對接接頭、T型接頭、角接接頭和搭接接頭，接頭間隙的大小是接頭考慮的主要因素之一，和母材、釬料選擇間存在必然關(guān)聯(lián)，對接頭強(qiáng)度和焊縫大小直接產(chǎn)生影響[5]。

3.3 焊縫檢驗(yàn)

大型發(fā)電機(jī)制造中，為了更好地檢測釬焊焊接成果，保證釬焊焊接結(jié)構(gòu)的完整屬性和可靠屬性，便于安全使用，除了要明確要求釬焊技術(shù)工藝外，還要把好釬焊質(zhì)量管理的關(guān)口，進(jìn)行焊縫部位的檢驗(yàn)。通常可以采取抽檢和全檢的方式進(jìn)行無損探傷，可以使用射線、超聲波、磁力和滲透探傷，在使用肉眼進(jìn)行觀察的同時(shí)，可以使用超聲儀器、渦輪儀器、磁粉儀器等檢測，從而準(zhǔn)確把握釬焊焊縫的內(nèi)部構(gòu)造，便于及時(shí)偵測到安全隱患和技術(shù)問題，促進(jìn)大型發(fā)電機(jī)制造質(zhì)量的不斷攀升[6]。

4 結(jié)語

綜上所述，釬焊技術(shù)的不斷更新迭代必將深刻推動(dòng)多個(gè)領(lǐng)域的高速發(fā)展，同時(shí)也對釬焊技術(shù)提出更高的標(biāo)準(zhǔn)。大型發(fā)電機(jī)制造因?yàn)檫^程煩瑣，大量的結(jié)構(gòu)需要利用釬焊技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)，為了更大程度地發(fā)揮釬焊技術(shù)在大型發(fā)電機(jī)制造中的價(jià)值，業(yè)界必須不斷完善釬焊的技術(shù)參數(shù)和實(shí)焊方法，設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理的感應(yīng)器，通過有效控制釬焊流程和應(yīng)用環(huán)節(jié)，不斷推陳出新控制焊接成本，提升制造水平，為未來大型發(fā)電機(jī)組的科學(xué)制造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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