電站設(shè)備大型轉(zhuǎn)子焊接制造技術(shù)

上汽在1959年開始從事焊接轉(zhuǎn)子的一系列設(shè)計(jì)與研究工作，當(dāng)時(shí)根據(jù)國家科委科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃和一機(jī)部的安排，對(duì)大型轉(zhuǎn)子的焊接技術(shù)課題進(jìn)行了先期試驗(yàn)研究，包括焊接工藝技術(shù)、焊接材料、焊接轉(zhuǎn)子專用設(shè)備、轉(zhuǎn)子鍛件材料、焊接轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等研究領(lǐng)域，并在1964年成功焊接制造了6MW燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子。后來又先后完成了125 MW到300 MW以及1 000 MW全速火電汽輪機(jī)低壓焊接轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)及制造。到目前為比，上汽共完成不同類型的焊接轉(zhuǎn)子400余根，積累了豐富的焊接轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)、制造與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

在近60年的進(jìn)程中，隨著汽輪機(jī)設(shè)計(jì)、材料技術(shù)的發(fā)展和焊接工藝技術(shù)的進(jìn)步，上汽持續(xù)開展技術(shù)研發(fā)，并使之在火電汽輪機(jī)、壓氣機(jī)、燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。在核電汽輪機(jī)方而，上汽早在1974年就開始了相應(yīng)的研發(fā)工作，當(dāng)時(shí)在一機(jī)部的部署下，完成了650 MPa強(qiáng)度等級(jí)的大型半速核電汽輪機(jī)低壓焊接轉(zhuǎn)子鍛件材料及焊接轉(zhuǎn)子工藝技術(shù)開發(fā)。2009年開始了新一輪而向百萬千瓦級(jí)核電低壓焊接轉(zhuǎn)子工藝技術(shù)的開發(fā)工作，上汽于2010年完成了設(shè)備的升級(jí)，己具備350 t核電低壓焊接轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)制造能力，先后完成了強(qiáng)度等級(jí)更高的鍛件材料的研制、工藝技術(shù)開發(fā)、不同尺寸環(huán)形模擬件試驗(yàn)驗(yàn)證、焊接接頭性能測(cè)試及無損檢驗(yàn)等工作 。

宗培言主編的《焊接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)手冊(cè)》以焊接結(jié)構(gòu)制造工藝為主線，介紹常用的焊接結(jié)構(gòu)制造材料、焊接接頭及設(shè)計(jì)、焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形等焊接生產(chǎn)中所應(yīng)用到的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)；從焊接結(jié)構(gòu)制造工藝過程人手，較詳細(xì)地介紹焊接工藝評(píng)定的目的、方法，焊接工藝規(guī)程的作用、內(nèi)容和編制方法；全面論述焊接結(jié)構(gòu)零件的加工工藝、裝配與焊接工藝，焊接生產(chǎn)質(zhì)量管理與質(zhì)量檢測(cè)方法及焊接工藝裝備。為加深對(duì)所論述知識(shí)內(nèi)容的理解和應(yīng)用，手冊(cè)中有針對(duì)性地介紹了典型焊接結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)。

《焊接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)手冊(cè)》力求內(nèi)容豐富、數(shù)據(jù)詳實(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際，突出焊接專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用，是一本用以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的實(shí)用參考書，特別適用于從事焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)的工程技術(shù)人員使用，亦可作為在焊接生產(chǎn)一線工作的焊接技師及技術(shù)工人的參考工具書；同時(shí)也可作為大專院校材料成形、焊接技術(shù)與工程等相關(guān)專業(yè)教師與學(xué)生進(jìn)行教學(xué)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的參考書。

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和工藝技術(shù)水平的不斷提高，新的焊接方法、焊接材料不斷涌現(xiàn)。焊接轉(zhuǎn)子技術(shù)發(fā)展迅速，工藝方法不斷改進(jìn)，工藝穩(wěn)定性逐漸提高 。

世界上最早發(fā)展焊接轉(zhuǎn)子技術(shù)的公司是ALSTOM。1926年，在Dr. AdolfMeyer 的倡導(dǎo)下，人們開始研究轉(zhuǎn)子焊接技術(shù)。1930年，ALSTOM完成了第一根14 MW焊接轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)，焊接轉(zhuǎn)子在日本和比利時(shí)的機(jī)組中得到了最早的使用。后來，ALSTOM將焊接轉(zhuǎn)子技術(shù)應(yīng)用到汽輪機(jī)高、中、低壓轉(zhuǎn)子以及燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子。隨著核電的復(fù)蘇、大鍛件供應(yīng)的緊缺以及汽輪機(jī)效率進(jìn)一步的提高，ALSTOM在該技術(shù)上的投資和擴(kuò)張進(jìn)一步升級(jí)。

根據(jù)電站汽輪機(jī)發(fā)展的需要，各汽輪機(jī)制造商競(jìng)相發(fā)展焊接轉(zhuǎn)子技術(shù)。德國西門子60年代初就設(shè)計(jì)制造了600 MW汽輪機(jī)低壓焊接轉(zhuǎn)子，并在Westalen電站 投運(yùn)了1臺(tái)175 MW焊接轉(zhuǎn)子的汽輪機(jī)。該公司生產(chǎn)的燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)中低壓焊接轉(zhuǎn)子，材料為CrMoV NiCrMoV鋼，采用窄間隙U型坡口，自動(dòng)氫弧焊(TIC)工藝方法。意大利的FRANCO TOSI公司在上世紀(jì)90年代引進(jìn)ABB的焊接技術(shù)，至今仍在生產(chǎn)焊接轉(zhuǎn)子，產(chǎn)品主要包括同種鋼及異種鋼中低壓、高中壓焊接轉(zhuǎn)子。日本的三菱重工為了適應(yīng)汽輪機(jī)高溫化、大容量化，在90年代初開始了焊接轉(zhuǎn)子的技術(shù)研究，主要針對(duì)高溫同種鋼和異種鋼焊接轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子最大外徑僅為1 500 mm。但國外除ALSTOM公司外，其他汽輪機(jī)制造商還未見有核電汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子應(yīng)用業(yè)績的報(bào)道。

國內(nèi)上汽是研究和發(fā)展焊接轉(zhuǎn)子技術(shù)最早也是最好的公司。除上汽外，東方汽輪機(jī)廠在2010年開始生產(chǎn)核電焊接轉(zhuǎn)子，其他公司均未見該技術(shù)的應(yīng)用報(bào)道。東方汽輪機(jī)廠與ALSTOM開展合作，引進(jìn)核電焊接轉(zhuǎn)子技術(shù)，首根核電低壓焊接轉(zhuǎn)子于2015年在寧德1號(hào)機(jī)上投運(yùn)。