【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽轮机零件制造方法，具体涉及一种汽轮机隔板的焊接制造方法。
技术介绍
1、隔板是汽轮机最重要的通流部件之一，其作用是用来固定静叶片和阻止级间漏汽，它将汽轮机内部分隔成若干个压力段，使蒸汽通过静叶栅将势能转变为动能，并使汽流按规定的方向流入动叶。所以隔板制造质量的好坏将直接影响汽轮机运行的效率。
2、参见附图1所示，隔板整体呈一个圆环形状，其主要包括由多个叶片环形阵列构成的环形结构，在本申请中，称为环形叶片组件2。隔板根据焊接结构分类时常见的有静叶焊接式隔板、围带式隔板、镶入式隔板和直焊式隔板。静叶焊接式隔板采用叶片1组装成环形叶片组件2后，在环形叶片组件2的内外圆区域整圈加工坡口后进行焊接，从而将相邻叶片1之间进行固定，这类隔板在环形叶片组件2的内外圆区域坡口一般深度适当，易于生产，因此这类隔板的叶片1之间只是直接通过焊接固定，隔板的内外圆区域结构一般较为简单(内外圆区域尺寸一般比上述围带式隔板、镶入式隔板和直焊式隔板较小)，坡口深度适当，刚性较差，需要专用工装才能减少焊接变形。而围带式隔板需要将叶片1与围带焊接，也即在围带上焊接环形叶片组件2，之后在环形叶片组件2的内圆和外圆处分别焊接内环件和外环件，得到完整隔板；镶入式隔板和直焊式隔板均需要在环形叶片组件2的内外圆处分别设置内环件和外环件，得到完整隔板，内环件和外环件都与叶片1焊接而成。
3、当隔板的内圆区域尺寸较小而外环件区域尺寸较大时，一般难以采用围带式隔板、镶入式隔板、直焊式隔板类型的焊接结构，对零件加工和焊接要求都很高；若采用静叶
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种汽轮机隔板的焊接制造方法，适用于内环区域尺寸较小而外环件区域尺寸较大且强度要求高的隔板的焊接制造，得到一种新型焊接结构的隔板，隔板焊接制造容易，焊接成本较低，变形量较小，并且能保护叶片汽道。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种汽轮机隔板的焊接制造方法，所述隔板包括由有多个叶片环形阵列构成的环形叶片组件、以及安装于环形叶片组件外圆处的外环件，所述焊接制造方法包括以下步骤：
3、s1、零件加工：
4、s101、叶片加工：将叶片朝向外环件的一端记为第一端、另一端记为第二端，在叶片的第一端端面加工出第一装配结构，第二端端面加工出焊接凹槽；
5、s102、外环件加工：根据环形叶片组件外圆处的直径，加工外环件，外环件用于与叶片焊接的内圆面上加工出第二装配结构、以及位于第二装配结构两侧的焊接坡口面，所述第二装配结构与第一装配结构相适配；
6、s103、刚性圆环板加工：根据环形叶片组件尺寸加工出刚性圆环板；
7、s2、焊前打磨清理：对外环件的焊接坡口面进行清理，对叶片的焊接凹槽、以及第一端端面进行清理；
8、s3、装配及点焊：将外环件平放并固定，叶片通过第一装配结构安装在外环件的第二装配结构上，且第一端端面与焊接坡口面之间形成焊接坡口；叶片都安装好后形成环形叶片组件，检测相关安装尺寸，满足要求后，在焊接坡口中进行点焊将叶片的第一端固定在外环件上，在焊接凹槽处点焊将相邻叶片之间固定好；
9、s4、刚性圆环板与叶片的焊接：在环形叶片组件的进汽侧和出汽侧处都安放有刚性圆环板，将刚性圆环板与叶片之间焊接；
10、s5、焊前预热：焊接前将焊接凹槽和焊接坡口都预热至规定温度；
11、s6、焊接：在两侧焊接坡口中进行焊接，使叶片在外环件上固定好；在焊接凹槽处焊接，使相邻叶片都相固定。
12、进一步地，所述步骤s1中，叶片上的第一装配结构包括连接凹槽，外环件上的第二装配结构包括连接凸块，连接凸块能够插入到连接凹槽中，且两者在外环件的径向上的装配间隙为0.2～2mm，轴向上的装配间隙为0.02～0.15mm。
13、进一步地，所述步骤s1中，在连接凸块与焊接坡口面之间还加工有应力释放槽，所述应力释放槽与焊接坡面之间具有阻挡块。
14、进一步地，所述步骤s3中，叶片在外环件上安装好后，阻挡块抵靠在叶片的第一端端面。
15、进一步地，所述步骤s1中，外环件上的焊接坡面靠近端面的一段为平直段，且平直段与外环件轴线之间角度为坡口角度α，坡口角度α为5°～45°。
16、进一步地，所述步骤s1中，叶片上的焊接凹槽两侧的侧壁面之间的夹角β为5°～120°。
17、进一步地，所述步骤s4中，刚性圆环板焊接前预热至80～260℃，所述步骤s6中，焊接后先在80～150℃保温2～4h，然后再进行焊后热处理。
18、进一步地，所述步骤s4中，刚性圆环板安放好后，其端面在内外圆面处与叶片之间具有搭接部位，且搭接部位沿径向的宽度至少为1mm，然后再进行焊接。
19、进一步地，所述步骤s6中，叶片与外环件之间的焊接方法为：设焊接坡口的深度为h，先在一侧的焊接坡口的底部进行焊接，且先焊满焊接坡口深度h的30％～50％，然后在另一侧的焊接坡口中进行焊接并将焊接坡口全部焊满，再回到另一侧未焊满的焊接坡口中进行焊接，并将焊接坡口剩余空间焊满。
20、进一步地，所述步骤s6中，焊接方法采用钨极氩弧焊、焊条电弧焊、气体保护焊、等离子弧焊、埋弧焊、激光焊中中的一种或多种组合。
21、如上所述，本专利技术涉及的汽轮机隔板的焊接制造方法，具有以下有益效果：
22、通过在叶片位于外环件的一端端面加工第一装配结构、另一端加工焊接凹槽，在外环件上加工第二装配结构和焊接坡口面，通过第一装配结构和第二装配结构的配合、以及焊接坡口面，方便外环件与叶片之间的装配和焊接，叶片另一端则通过焊接凹槽将相邻叶片焊接固定好，结构简单，焊接方便，并设置刚性圆环板焊接到叶片的出汽侧和进汽侧，来稳定叶片控制变形，并保护叶片汽道。本专利技术的焊接制造方法，适用于用于内环区域尺寸较小而外环件区域尺寸较大的隔板的焊接制造，可实现批量化生产，隔板焊接制造容易，与深坡口焊接的静叶焊接式隔板相比，焊接成本较低，焊接质量容易保证，变形量较小，并且能保护叶片汽道。
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1.一种汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述隔板包括由有多个叶片(1)环形阵列构成的环形叶片组件(2)、以及安装于环形叶片组件(2)外圆处的外环件(3)，所述焊接制造方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，叶片(1)上的第一装配结构包括连接凹槽(13)，外环件(3)上的第二装配结构包括连接凸块(31)，连接凸块(31)能够插入到连接凹槽(13)中，且两者在外环件(3)的径向上的装配间隙为0.2～2mm，轴向上的装配间隙为0.02～0.15mm。
3.根据权利要求2所述的汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，在连接凸块(31)与焊接坡口面(32)之间还加工有应力释放槽(33)，所述应力释放槽(33)与焊接坡口面(32)之间具有阻挡块(34)。
4.根据权利要求3所述的汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述步骤S3中，叶片(1)在外环件(3)上安装好后，阻挡块(34)抵靠在叶片(1)的第一端(11)端面。
5.根据权利要求1所述的汽轮机隔板的焊接制造方法
6.根据权利要求1所述的汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，叶片(1)上的焊接凹槽(14)两侧的侧壁面之间的夹角β为5°～120°。
7.根据权利要求1所述的汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述步骤S4中，焊接前预热至80～260℃，所述S6中，焊接后先在80～150℃保温2～4h，然后再进行焊后热处理。
8.根据权利要求1所述的汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述步骤S4中，刚性圆环板(4)安放好后，其端面在内外圆面处与叶片(1)之间具有搭接部位(6)，且搭接部位(6)沿径向的宽度至少为1mm，然后再进行焊接。
9.根据权利要求1所述的汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述步骤S6中，叶片(1)与外环件(3)之间的焊接方法为：设焊接坡口(5)的深度为H，先在一侧的焊接坡口(5)的底部进行焊接，且先焊满焊接坡口(5)深度H的30％～50％，然后在另一侧的焊接坡口(5)中进行焊接并将焊接坡口(5)全部焊满，再回到另一侧未焊满的焊接坡口(5)中进行焊接，并将焊接坡口(5)剩余空间焊满。
10.根据权利要求1所述的汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述步骤S6中，焊接方法采用钨极氩弧焊、焊条电弧焊、气体保护焊、等离子弧焊、埋弧焊、激光焊中的一种或多种组合。
...【技术特征摘要】
1.一种汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述隔板包括由有多个叶片(1)环形阵列构成的环形叶片组件(2)、以及安装于环形叶片组件(2)外圆处的外环件(3)，所述焊接制造方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述步骤s1中，叶片(1)上的第一装配结构包括连接凹槽(13)，外环件(3)上的第二装配结构包括连接凸块(31)，连接凸块(31)能够插入到连接凹槽(13)中，且两者在外环件(3)的径向上的装配间隙为0.2～2mm，轴向上的装配间隙为0.02～0.15mm。
3.根据权利要求2所述的汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述步骤s1中，在连接凸块(31)与焊接坡口面(32)之间还加工有应力释放槽(33)，所述应力释放槽(33)与焊接坡口面(32)之间具有阻挡块(34)。
4.根据权利要求3所述的汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述步骤s3中，叶片(1)在外环件(3)上安装好后，阻挡块(34)抵靠在叶片(1)的第一端(11)端面。
5.根据权利要求1所述的汽轮机隔板的焊接制造方法，其特征在于：所述步骤s1中，外环件(3)上的焊接坡口面(32)靠近端面的一段为平直段，且平直段与外环件(3)轴线之间角度为坡口角度α，坡口角度α为5°～45°。
【专利技术属性】
技术研发人员：叶建水，刘霞，杨仁杰，丁玉明，全威，朱建娇，崔金鹏，
申请(专利权)人：上海电气电站设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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