1、变压器油箱及零部件焊接问题的思考摘 要本文主要就熔化极保护焊在变压器油箱及零部件的应用进行了深入的探讨。？不管在变压器设计或工艺技术等方面，都会采用到焊接技术，本文在此提出了自己的观点和建议，可供同行工作人员参考。关键词熔化极气体保护焊； 变压器油箱及零部件； 应用分析； 中图分类号：TQ639 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0047-01 一、前言 变压器油箱和零部件焊接必须要考虑到焊接的品质，同时，要明确关键性的焊接步骤和焊接部位，这样才能够保证变压器油箱和零部件焊接的品质，提升焊接的水平。 二、铜板与油箱内壁零部件的焊接 相对于常规油箱结构件焊接，铜板与油
2、箱内壁的焊接主要有以下困难：一是铜和铁能否熔焊到一起并达到焊接要求；二是厚度 6mm 的铜板在 2m 长的方向上对接，如何才能保证质量；三是焊缝很容易出现气孔、裂纹等缺陷，尤其是裂纹的复杂和不确定性。 首先确定采用什么焊接方法施焊，有两种方法可供选择：采用铜焊条电弧焊；采用熔化极气体保护焊。经试验，采用焊条电弧焊时药皮很难去除，焊缝熔合极其困难，成形很差。因此确定采用熔化极气体保护焊，用高纯度氩气作为保护气体，可以用普通气体保护焊机进行操作。 其次用小块的铜板放在铁板上进行搭接试焊，用常规的参数焊接时飞溅很大，熔化的焊丝与铜板不能很好地熔化在一起，后来调整焊接参数，焊枪方向偏向铜板一侧，让铜板
3、多受热，这样就焊出了合格的焊缝。具体焊接参数：焊枪与铜板夹角约为 50，1.6mm 焊丝，焊接电流350A，电弧电压 36V；1.2mm 焊丝，焊接电流 300A，电弧电压 30V。应特别注意，因电流原因，当铁熔化量在焊缝中占比例较大时，很容易出现裂纹。为了使铜板与油箱壁焊接牢固，需要在铜板上钻孔进行塞焊，容易出现铜板熔化困难，经过多次试验，将铜板上的直孔改为阶梯装孔，即先钻 14mm 孔，再将上部扩为深 3mm 的 18mm 孔，经检测该塞焊角焊缝的抗拉强度和剪切强度都达到了图样要求。 6mm 厚铜板在 2m 的长度方向对接通常应先对铜板预热后再焊接，但是预热带来许多不便。用火焰预热时，由于
4、铜板传热快，很难将 2m 长的焊接部位预热到规定的温度。预热后铜板变形不易矫平。反复预热造成焊接工作效率低下。经过多次试验，我们在油箱壁上按图样尺寸铺放铜板，使需要拼接的相邻铜板间留 810mm 的间隙，先在油箱壁铁板上起弧，用电弧产生的热量预热铜板，焊枪左右摆动，并且采用分段焊法解决了变形问题。另外，焊接时产生的气孔和热裂纹是焊接铜板的最主要缺陷，防止气孔主要采取以下三条措施：将油箱壁上的油污、锈蚀去除，将铜板用丙酮擦洗。适当调整焊接参数，增长熔池存在的时间，使保护气体有机会逸出。加大氩气流量，对熔池进行很好保护防止氧、氮侵入。铜、铁焊接时的裂纹主要是由于铁的过多熔入熔池引起，适当控制焊接参
5、数和焊枪角度，可以达到控制铁液过多熔入的目的，能够较好地解决焊道裂纹问题。 三、采用铝合金材料的变压器油箱零部件的焊接 由于铝熔点低，焊接操作比较困难，一般使用钨极氩弧焊焊接，但对于大型变压器某些配件，一般多采用厚 10mm 以上铝合金板，采用钨极氩弧焊不易焊透而且效率低，所以决定试验用熔化极气体保护焊。 刚开始试验时，经过查阅资料，同时结合焊工操作经验进行焊接，但一直都不能达到满意的效果。原因分析：一是焊前清理不干净，焊道发生渗碳，氧化膜无法去除干净；二是焊接参数很难调试到最佳状态，由于需要单面焊双面成形，保证密封性。原焊接打底时，是母材开坡口后，需要留 34mm 的钝边，焊前对接 2mm
6、间隙，经过试验不是未焊透，就是烧穿。后来经过多次试验，彻底改变了原有的焊接方法，首先把钝边去掉，间隙为“零” ，然后把原有坡口角度从 60改为 90，采用较小的焊接参数快速焊，成功地完成了打底焊接。在填充、盖面焊时，把电弧电压稍微放大，使熔池更好的熔合，保护气体有时间逸出，减少内部应力，防止了气孔和裂纹的产生。经过试验，焊缝中各项指标都符合要求，但焊道的起始两端成形不好，后请教有经验的培训教师，在两端加 8mm20mm20mm 的引弧板，这个问题也就解决了。铝焊接后处理很重要，焊后用丙酮擦洗一定要在室温下冷却。 四、变压器油箱及零部件焊接质量控制要点 1、在焊接过程中保持正确焊枪姿态 焊枪姿态
7、主要包括焊接方向、行走角、焊枪目标位置等，它对焊缝成型有很大影响。 右焊法的特点：不容易观察焊接方向，不易看清焊缝；由于熔化金属被吹向后方，使电弧直接作用在母材上，因而熔深较深，焊道窄而高，飞溅较小。由于焊枪后倾，喷嘴指向前进相反，抗风能力较弱，保护效果不好。在焊接速度较快时，不能采用右焊法。 左焊法的特点：容易观察焊接方向，由于熔化金属被吹向前方，使电弧不能直接作用在母材上，因而熔深较浅，焊道平且宽，飞溅较大。由于焊枪前倾，喷嘴指向前进方向，抗风能力较强，保护效果较好。在焊接速度较快时，左焊法更为适宜。 焊枪目标位置是指为了达到焊丝的尖端点在焊缝上的所指向位置， 它对焊缝成型也有一定的影响。
8、一般情况下，焊枪目标位置的调整应符合以下规律：根据立板的熔深情况，对偏移量 a 进行调整进行调整，a 的取值范围为 24mm； 角的大小取决于转动角速度 的大小， 越大， 角应该越大。 2、在焊接工程中要保证其密封性 油箱的密封性能对于变压器的性能的发挥有着重要作用，为了确保油箱的密封性能，在进行变压器的油箱设计中，一定要注重其设计的合理性，要对其密封结构的科学性进行探究，只有设计尽可能的合理，才能确保其密封性能。密封性能的好坏直接影响油箱防漏性能的高低，只有确保油箱的密封性能才能够最大限度的促进油箱在变压器工作中发挥作用。 3、在焊接过程中注重工艺性以及成本 成本的降低是每一个企业都希望做到
9、的事，因此在油箱的制造中要在保证其基本性能的前提下，尽可能的降低成本，在制造油箱的过程中，要把钢材的利用尽量合理化，避免大量钢材被浪费现象的出现。在节约成本的同时也要最大限度的保证油箱的工艺性能，在对油箱底部进行设计时，为了让其达到工艺性的要求，减少后期的维修费用，应该多采用厚度比较大的钢板，要积极的应用新的技术手段让其工艺性的体现更加完善，非焊加强结构就是一种能够很好满足油箱工艺性能的技术手段。只有在控制成本和加强其工艺之间寻求一个平衡点，才能够更好的促进油箱的制造工作的进行。 五、结束语 综上所述，我们必须要考虑到变压器油箱和零部件焊接过程中的一些本质的问题，在保证焊接品质的前提下，尽量采用有效的焊接技术，让焊接更加有水平。 参考文献 1 郭运波.油浸式变压器油箱 CAD/CAE 系统开发与有限元分析D.山东大学，2014. 2 李加朋.大型电力变压器油箱变形的有限元分析D.山东大学，2012. 3 莫娟，苏俊收，刘吉轩，张伟为，陈花玲，曹枚根.大型电力变压器油箱辐射噪声预估研究J.高压电器，2014. 4 吕保强.浅谈变压器油箱设计制造J.科技信息，2014.
