一种300MW级重型燃机喷嘴旋流器组件的制造方法转让专利
申请号 : CN202010718466.0
文献号 : CN111805078B
文献日 : 2021-12-21
发明人 : 刘少勇 , 安天成 , 武尚尚 , 隋妍 , 王通 , 沈阳威 , 张仁军 , 孙柏慧 , 刘佳 , 姜学信
申请人 : 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种300MW级重型燃机喷嘴旋流器组件的制造方法,其特征在于,所述方法包括:S1、根据300MW级重型燃机喷嘴旋流器组件的结构及设计要求,确定焊接方式;
S2、制作装焊定位工装件,包括1号工装、2号工装和3号工装,1号工装为一整根紫铜圆棒车制而成,包括大头和小头两段圆柱,1号工装的第一段圆柱的半径小于第二段圆柱的半径,所述第二段圆柱的半径与旋流器中心孔的半径一致;2号工装为圆环,其内径与1号工装第二段圆柱的半径一致,2号工装的外径与前接头(1)的内径一致,2号工装的侧壁上开有轴向通孔;3号工装为两段外径相同的圆环,整体用圆钢车制而成,3号工装的第一段圆环的内径小于第二段圆环的内径,且在3号工装的侧壁上开有一个轴向通孔,所述3号工装的第一段圆环的内径与所述1号工装的第一段圆柱的半径一致,3号工装的外径与后接头内径一致;
S3、确定各零件装配焊接顺序,并进行焊接,包括:S31、将1号工装半径大的一端依次穿入旋流器的中心孔和前接头,1号工装半径大的一端的外径与旋流器的中心孔内径适配,在前接头与1号工装半径大的一端之间套入2号工装,2号工装的外径与前接头的内径适配,使旋流器和前接头同轴且接触,同时将旋流器与外环装配,对旋流器和前接头的接触位置进行焊接,焊接时,向2号工装的通孔通入氩气;
S32、在旋流器与前接头焊接完成并探伤合格后,翻转旋流器,继续让焊口位置处于接近转台卡爪位置,将波纹管组件从1号工装半径小的一端套入,使波纹管组件与旋流器同轴且接触,并对波纹管组件与旋流器的接触位置进行焊接;
S33、将后接头从1号工装半径小的一端套入,穿过波纹管组件,与旋流器接触,将3号工装插入后接头与1号工装之间,3号工装内径小的一端的内径与1号工装半径小的一端的内径适配,3号工装内径大的一端的内径与波纹管组件端部外径适配,3号工装使后接头与旋流器同轴,对后接头与旋流器接触位置进行焊接,焊接时,向3号工装的通孔通入氩气;
S34、将外环、前环与旋流器进行焊接;
S4、焊接完成后工件恢复至室温,卸除装焊定位工装件。
2.根据权利要求1所述的300MW级重型燃机喷嘴旋流器组件的制造方法,其特征在于,S1中,确定以高能激光束的方式进行焊接;在S3中,焊接过程中采用激光枪头固定不动,各零件与旋流器装配后匀速圆周转动的方式进行焊接,内壁输入氩气进行背氩保护。
3.根据权利要求1所述的300MW级重型燃机喷嘴旋流器组件的制造方法,其特征在于,1号工装第一段圆柱的直径的范围在36.9mm到37mm之间,长度为230mm,第二段圆柱的直径范围在39.75mm到39.88mm之间,长度为135mm;
2号工装的内径为40mm,外径为56mm,厚度为4mm,采用不锈钢;
3号工装的外径的范围在69.85mm到69.95mm之间,3号工装的第一段圆环内径的范围在
37.05mm到37.15mm之间,长度为45mm,第二段圆环的半径47mm到47.1mm之间,长度为40mm。
说明书 :
一种300MW级重型燃机喷嘴旋流器组件的制造方法
技术领域
背景技术
壁件在焊接过程中受焊接温度场影响,将产生内部应力对工件产生变形影响,而薄壁件产
品自身刚度不够,变形尤为严重,且图纸设计对产品的同心度等制造精度极为严格
(0.3mm),若不采取一定的方法措施将严重影响产品合格率。
发明内容
法。
柱的半径,所述第二段圆柱的半径与旋流器2中心孔的半径一致;2号工装8为圆环,其内径
与1号工装7第二段圆柱的半径一致,2号工装8的外径与前接头1的内径一致,2号工装8的侧
壁上开有轴向通孔;3号工装9为两段外径相同的圆环,整体用圆钢车制而成,3号工装9的第
一段圆环的内径小于第二段圆环的内径,且在3号工装9的侧壁上开有一个轴向通孔,所述3
号工装9的第一段圆环的内径与所述1号工装7的第一段圆柱的半径一致,3号工装9的外径
与后接头5内径一致;
间套入2号工装8,2号工装8的外径前接头1的内径适配,使旋流器2和前接头1 同轴且接触,
同时将旋流器2与外环4装配,对旋流器2和前接头1的接触位置进行焊接,焊接时,向2号工
装8的通孔通入氩气;
旋流器2同轴且接触,并对波纹管组件6与旋流器2的接触位置进行焊接;
半径小的一端的内径适配,3号工装内径大的一端内径与波纹管组件6端部外径适配,3号工
装使后接头5与旋流器2同轴,对后接头5与旋流器2接触位置进行焊接,焊接时,向3号工装9
的通孔通入氩气;
行背氩保护。
40mm。
工装加固定位,避免激光焊接中不均匀热输入而影响整体装焊精度。通过确定装配顺序、特
制工装、控制工艺参数的方法保证喷嘴旋流器2装焊后的同心度等制造精度满足设计要求,
以此方法生产制造300MW重燃喷嘴旋流器2,确保制造出合格的产品,进而保证后续装配及
工况运行时不受影响。通过此种方法,可以高效有序的进行300MW级F级重型燃气轮机燃烧
室头部喷嘴的旋流器2进行生产制造,并控制生产制造过程中的装配精度,控制薄壁件焊接
过程中产生的变形,保证图纸设计的同心度要求,提高一次性合格率及生产效率。
附图说明
具体实施方式
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其
他实施例,都属于本发明保护的范围。
工装,保证装配精度及控制薄壁件焊接过程中的变形情况,使焊后能够满足设计的精度要
求,具体包括:
的第一段圆柱的半径小于第二段圆柱的半径,所述第二段圆柱的半径与旋流器 2中心孔的
半径一致;如图4所示,2号工装8为圆环,其内径与1号工装7第二段圆柱的半径一致,2号工
装8的外径与前接头1的内径一致,2号工装8的侧壁上开有轴向通孔;如图5和图6所示,3号
工装9为两段外径相同的圆环,整体车制而成,3号工装9 的第一段圆环的内径小于第二段
圆环的内径,且在3号工装9的侧壁上开有一个轴向通孔,所述3号工装9的第一段圆环的内
径与所述1号工装7的第一段圆柱的半径一致,3号工装9的外径与后接头5内径一致;
免焊接过程中与产品焊缝融为一体,焊接完成后轻锤至活动即可取出。
流器2的中心孔和前接头1,1号工装7半径大的一端的外径与旋流器2的中心孔内径适配,在
前接头1与1号工装7半径大的一端之间套入2号工装8,2号工装8的外径与前接头1的内径适
配,使旋流器2和前接头1同轴且接触,同时将旋流器2与外环4装配,以免夹持过程中对旋流
器2产生损坏,对旋流器2和前接头1的接触位置进行焊接,焊接时,向2号工装8的通孔通入
氩气;
与旋流器2同轴且接触,并对波纹管组件6与旋流器2的接触位置进行焊接;
径小的一端的内径适配,3号工装内径大的一端内径与波纹管组件6端部外径适配,3号工装
使后接头5与旋流器2同轴,对后接头5与旋流器2接触位置进行焊接,焊接时,向3号工装9的
通孔通入氩气;
40mm。
固定位,避免激光焊接中不均匀热输入而影响整体装焊精度。通过确定装配顺序、特制工
装、控制工艺参数的方法保证喷嘴旋流器2装焊后的同心度等制造精度满足设计要求,以此
方法生产制造300MW重燃喷嘴旋流器2,确保制造出合格的产品,进而保证后续装配及工况
运行时不受影响。通过此种方法,可以高效有序的进行300MW级F级重型燃气轮机燃烧室头
部喷嘴的旋流器2进行生产制造,并控制生产制造过程中的装配精度,控制薄壁件焊接过程
中产生的变形,保证图纸设计的同心度要求,提高一次性合格率及生产效率。
许多修改,并且可以设计出其他的布置,只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神
和范围。应该理解的是,可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权
利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是,结合单独实施例所描述的特征可以使用在
其他所述实施例中。