新疆特变电工集团有限公司衡阳电气分公司 湖南省衡阳市 421000
摘要：油箱是大型电力变压器中重要组成部分，是变压器整体装配的壳体，对变压器的正常运行起着重要的保障作用。虽然电力变压器油箱的结构有很多种，但无论是哪一种结构的油箱都几乎存在渗漏问题，这个问题又跟焊接质量是有紧密联系的。因此，本文将从焊接前期准备工作着手，对焊接工艺流程进行探讨，最后对不同焊接工艺在电力变压器油箱制造中的应用进行分析，希望能有效提升电力变压器油箱制造质量。
关键词：焊接工艺；电力变压器；油箱制造
引言：油箱焊接质量的好坏，对变压器能否实现安全运行有着重要的影响。变压器油箱是较复杂的焊接结构件，焊缝纵横交错，不可避免地会产生大面积的焊接应力和各种焊接缺陷，如气孔、裂纹、焊瘤、夹渣、未焊透、咬边和弧坑缩孔等。而影响焊接质量的因素又是多方面的，这就需要相关人员对症下药，并积极探究焊接质量的提升措施，以提高电力变压器油箱的焊接质量。
1、焊接前期的准备工作
1.1工具准备
首先，在对焊接工具进行准备时，应该对坡口两侧约50mm以内的污垢与各类杂质进行清理；其次，在采取气保焊接工艺展开焊接的时候，在焊接范围以内的具体风速应该控制在1m/s以内，不然则需要利用合适挡风手段；然后，要按照母材、板厚以及焊接方式，对适宜的焊条及焊丝进行选取；最后，在利用焊条进行焊接以前，应该对其展开烘干处理。值得一提的是，若是碱性焊条，其烘干温度应为340℃左右，保温为2小时；若是酸性焊条，其烘干温度应为150℃左右，保温为1小时；若是不锈钢焊条，其烘干温度则在280℃左右，保温为1小时。
1.2焊材的选择
在对电力变压器油箱进行焊接前，工作人员需要严格按照“等强度”原则完成碳钢焊材的选择，同时需要严格按照“同质”原则完成不锈钢焊材的选择，在焊接同种钢的过程中，应等同母材抗拉强度以及焊材的强度。在进行异种钢焊接的过程中，则需要满足以下几个方面的条件：
（1）如果焊接低碳钢跟中碳钢，那么就需要选择碱性焊条或者是选择使用奥氏体的不锈钢焊条；
（2）如果焊接碳钢跟低合金钢，或者焊接不同强度等级的低合金钢，那就需要严格按照两者中强度级别中级别较低进行正确的选择；
（3）如果焊接碳钢或者是低合金钢，在其跟无磁钢焊接的过程中，那么就需要严格按照原则完成奥氏体不锈钢焊条的选择。
2、焊接的主要工艺流程
2.1确定合理的焊接顺序
一般来说，按照相关原则可以将工件结构分成主要焊缝和一般焊缝两类。焊接时一般会用到E4303焊条和ESO1T-1实心焊丝。焊缝的分类如下：
（1）主要焊缝：包括冷却结构焊缝、千斤顶焊缝、箱盖法兰焊缝、升高座焊缝、储油柜焊缝、夹件焊缝、联管焊缝、油箱箱体焊缝、吊板上焊缝、受压焊缝、拉板焊缝等。如果对接接头板厚≥6mm，那么在接头部位就需要适当的完成坡口操作，同时为背面焊缝焊透提供基础的保障。
（2）一般焊缝：包括油箱底座焊缝、加强板以及油箱外部各类底板等非受压零件的焊缝等。
2.2定位焊焊缝
首先，定位焊缝应对称排列。在焊接应力作用下不开裂，引弧及熄弧处应圆滑过渡，焊接电流应比正常焊接电流大15%～20%。
其次，定位焊焊缝应与正式焊缝相同，对于I形坡口对接接头，定位焊焊缝尺寸应尽可能低而平，对于坡口内和角焊缝内的定位焊缝高度尺寸应不超过坡口深度或焊脚高度的2/3，对于结构的主要部位或经强行组装成形的结构，则应适当增大定位焊缝的尺寸或缩小间距。焊缝总长在200mm及以内时只需点固两端，当焊缝长度超过500mm时应采用跳焊法。
最后，定位焊应在工件两面点固，长焊缝点固应从中间向两端进行。与此同时，还要注意在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处不能有定位焊缝，应距这些位置50mm左右进行定位焊。对要进行清根的焊缝，定位焊焊缝应在反面。
定位焊后应尽快进行焊接并焊满整个焊缝。定位焊焊缝中不许有气孔、夹渣和裂纹等缺陷存在，如有缺陷用磨光机打磨重新定位焊。
3、焊接工艺在电力变压器油箱制造中的应用
3.1焊条电弧焊接工艺
当工件厚度处于6mm以内，且为I型坡口则可以利用单层焊接法进行接缝对接。工件正面焊层应该采取φ3.2mm～φ4mm的焊条进行焊接，以短弧的形式进行焊接，并以直线形态较慢速度运送焊条，熔深约为板厚度的1/3，其焊缝宽度应该在6.5mm左右，余高则应该小于1.5mm。而其焊缝背面在进行封底焊接以前需要进行清根处理，而后再采取φ3.2mm的焊条进行焊接，以直线形态较快的速度运送焊条，此时电流可以略高，主要将可以熔透为目标，若是厚度为3mm以内的工件则仅能展开单面焊接。
当工件厚度大于6mm，坡口为V形或K形或X形时，可以采用多层焊法。其要点为：在第1层（打底层）焊道选用φ3.2mm焊条，直线或直线摆动运条，焊第2层时，先将第1层熔渣清除干净，随后用φ4mm焊条采用短弧加摆动法焊接，各层间焊接方向应相反，每层焊道厚度不大于4～5 mm，接头处错开约20mm。
3.2 C02气体保护焊焊接工艺
C02气体保护焊焊接工艺主要适用于波纹油箱、钟罩式上节油箱箱壁及下节油箱箱底加强肋等焊接。
（1）薄板水平对接焊。当母材厚度≤5 mm时．采用左焊法．焊枪以直线移动，用细丝短路过渡方法焊接。
（2）中厚板水平对接焊。中厚板采用多层多道焊接，当板厚≥12 mm时应开坡1：3，为保证焊透，两板间应留有间隙。当间隙较小时，打底焊采用右焊法，焊枪直线移动；间隙为1．2～2．0 mm时，打底焊宜用左焊法，焊枪做月牙小摆动；间隙较大时，打底焊可采用横向兼前后摆动方式。不论采用何种摆动形式，电弧通过间隙中心时要快，而在坡口两侧要慢，并做0．5～1s的停留。填充层采用多道焊接，当每层焊缝宽度超过15～20 mm时就应采用多道焊接。当填充层焊至距坡口上表面1.5～2.5 mm时就可进行盖面层焊接，发现局部高低不平时应先进行修正，如果坡口宽度适中，可采用横向摆动方法一次焊接完成，如果坡口宽度较大，应采用多道焊盖面。
（3）立焊或横焊
立向下焊直线运丝法适用于薄板对接。焊脚<5mm时厚板的角焊缝也可用此法焊接，受力焊缝或有密封性要求焊缝不用该方法焊接；向上立焊开坡口对接焊的第1层和T形接头立焊的第1层采用直线运丝，向上立焊多层焊的第2层以后采用横向摆动运丝法，当焊缝宽度超过20 mm时应以多焊道形式盖面。立焊或横焊时均采用细丝短路过渡焊接，立焊时焊接电流要小，横焊时的电流比立焊时的稍大。
单焊道横焊常用左焊法，焊枪以直线或小幅摆动移动；多层多道横焊第1～2层时以直线或小幅摆动移动，以后各层和盖面层采用斜圆圈摆动。
3.3长焊缝焊接工艺
焊件焊后的残余变形大小与焊缝长度有关，采用如下方法可减小焊件的总体变形：焊缝长度≤500 mm的短焊缝，可采用直通焊；焊缝长度在500～5 000 mm时，应采用从中间向两端的直通焊或采用各小段焊接方向与总焊接方向相反的分段退焊：焊缝长度>5 000 mm时，可采用对称分段退焊或分段跳焊。
结束语：
总的来说，加强对提高变压器油箱焊接质量措施的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义。因此在实际工作中，要想促使油箱焊接质量得到进一步提升，从根本上防止渗漏的出现，相关人员就需要在进行变压器油箱焊接的过程中，按照实际情况的需要来完成焊接工艺的正确选择，同时选择正确的操作技术以及适当的焊接工艺参数。
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