王磊

哈電集團（秦皇島）重型裝備有限公司 河北秦皇島 066206

變壓器油箱為箱式結構，箱體部分由箱底、箱壁、箱蓋構成，材質一般為碳鋼板和低磁板。變壓器及油箱在運行過程中，油箱內部將產生磁場，為此，一般在油箱箱壁、箱蓋處裝焊銅板以屏蔽磁場。然而，銅板與銅板間焊接，銅板與箱體焊接是一項技術難題。

1 簡單分析概括

（1）變壓器油箱銅板焊接工藝改進方案，其特征在于，銅板焊接涉及到銅與銅的焊接，銅與箱體焊接（主要與箱體中箱壁焊接）。所述的銅板和箱體一般較薄，銅板厚度優(yōu)選為2-8mm，箱體厚度優(yōu)選10-20mm。

（2）根據變壓器油箱銅板焊接位置，其特征在于，銅板與箱體較薄，易產生焊接變形，因此，選用變形量相對小的焊接工藝尤為重要。

（3）根據的油箱銅板焊接特點，其特征在于，焊接方法優(yōu)先選用半自動熔化極氣體保護焊，焊前應避免預熱，以免增加銅板以及油箱箱體的焊接變形量。

（4）根據油箱銅板焊接方法及要素，其特征在于，半自動熔化極氣體保護焊所采用的保護氣體應既能滿足隔絕空氣的保護效果，又能保證電弧的穿透力，還需要保證電弧的穩(wěn)定性。

（5）根據油箱銅板焊接要求，其特征在于，采用氬氣和氦氣混合氣作為保護氣體的半自動熔化極氣體保護焊時，變壓器油箱銅板焊接飛濺少、焊前無需預熱、焊接熔深得以保證，且焊縫成形質量良好、外觀光亮。此外，由于焊前無需加熱，且半自動熔化極氣體保護焊熱量不易集中，使得油箱銅板及箱體變形量得以有效控制。

2 對變壓器油箱銅板焊接的工藝改進

采用鎢極氣體保護焊，由于鎢極氣體保護焊一般電流較低、電弧電壓低，因此對于銅板焊接，難以形成熔池，此外，采用鎢極氣體保護焊對于結構件產品生產效率低下。因此，焊接方法一般選用半自動熔化極氣體保護焊。這時，仍然存在以下難點：

（1）銅的熱導率在20℃時比鐵大7倍，1000℃時大11倍。銅板焊接時熱量極易發(fā)散，使加熱范圍增大，焊接區(qū)難以達到熔化溫度。為此，焊前一般需要將銅板或箱體預熱到較高溫度。

（2）通過難點（1）所述，將銅板或箱體加熱到較高溫度后施焊，將產生嚴重的焊接變形，尤其對于銅板與箱壁的焊接，除焊接銅板四周的焊縫外，銅板與箱壁還進行塞焊，因此，需要進行預熱及焊接的位置較多，更加加大了油箱箱壁與銅板的焊接變形，后續(xù)難以校正。

（3）通過難點（2）所述，即使采用焊前預熱至較高溫度的方法，焊接時，焊縫成形質量仍然很差，且焊縫表面烏黑。

（4）銅板焊接另一大難點在于，所形成的焊縫熔深較淺、熔合不良，焊縫承載能力差。

3 改進焊接工藝后的優(yōu)點

變壓器油箱銅板焊接工藝改進方案，可便利地執(zhí)行焊接操作，焊縫質量好，產品變形量小的如下分析：第一方面，提供一種變壓器油箱銅板焊接工序，該工序包括銅板與銅板間的焊接，銅板與箱體的焊接。所述的銅板厚度較薄，優(yōu)選2-8mm。所述的箱體材質一般為碳鋼板和低磁板，厚度優(yōu)選10-20mm。

第二方面，變壓器油箱銅板焊接改進工藝后有以下優(yōu)點：焊接方法采用半自動熔化極氣體保護焊，焊絲為Φ1.2mm直徑的銅焊絲，焊接效率高。在相同焊接電流下，氦弧的功率、穿透力比氬弧強很多，因此，可獲得較大熔深。但是，純氦氣對熔池的保護效果較差，因此，加入一定體積分數(shù)的氬氣，這樣便兼顧了氦氣的熔透性和氬氣的電弧穩(wěn)定特性。焊前無需預熱，可在常溫下直接施焊，大大減小了銅板及箱體的變形量，提高了生產效率。也增加了銅焊焊縫表面美觀、光亮。

圖1 結構組成

圖2 銅焊部位

4 具體實施方式

在于焊接保護氣體的選取上，保護氣體嚴格按照氬氣（20%-40%）和氦氣（60%-80%）比例進行配比控制。改變保護氣體種類或比例都將影響本發(fā)明的使用效果。在焊前無需預熱，保證焊接變形控制在最小范圍內。即使對于厚板銅焊亦無需預熱。焊縫成形質量好、焊縫表面光亮，熔深同樣得以保證。但焊前需對銅板和箱體進行清理，保證焊接過程中無雜質污染。

以上是對本文的優(yōu)選實施做了詳細介紹，對變壓器油箱銅板焊接工藝的改進特點和優(yōu)點一目了然，清楚、明確。也指出了在進行焊接方法、焊接參數(shù)、保護氣體種類和配比，以及變化預熱溫度時的注意事項。從而進一步在實際工作操作中優(yōu)化焊接工藝，取得良好的工作優(yōu)勢，節(jié)省時間和人力。