水轮机金属蜗壳制作工艺
大型水电站水轮机蜗壳闷头拼焊与整体吊装施工工法(2)
大型水电站水轮机蜗壳闷头拼焊与整体吊装施工工法大型水电站水轮机蜗壳闷头拼焊与整体吊装施工工法一、前言大型水电站水轮机的蜗壳是保证水轮机正常运转的重要部件之一，其施工对于水电站的建设至关重要。
蜗壳的拼焊与整体吊装是一种常用的施工工法，能够将蜗壳的拼接与整体吊装并行进行，提高施工效率，保证施工质量。
二、工法特点该工法的主要特点是通过预制蜗壳的各个分段，然后将其细密拼接，并使用各种专用焊接设备对焊缝进行高质量的焊接。
同时，为了保证蜗壳整体的稳定，采用整体吊装的方式将拼接好的蜗壳一次性安装到位。
三、适应范围该工法适用于大型水电站水轮机蜗壳的施工，特别是那些蜗壳比较复杂、尺寸庞大、形状曲线较多的情况。
四、工艺原理该施工工法将蜗壳的施工过程分为预制、拼接和吊装三个阶段。
（1）预制阶段：根据设计要求，将蜗壳分成若干个适当大小的分段进行预制。
预制过程中需注意分段的尺寸、曲线形状的准确度，并对焊缝位置进行标记。
（2）拼接阶段：将预制好的分段蜗壳进行拼接，根据焊缝位置进行高质量的焊接。
拼接时要注意加强焊缝的支撑，并采取适当的焊接工艺，确保焊接强度和质量。
（3）吊装阶段：利用大型起重设备将拼接好的蜗壳整体吊装到位，然后通过校正与调整，使蜗壳与水轮机的连接位置和旋转中心保持一致。
五、施工工艺（1）预制：根据蜗壳设计图纸，将分段蜗壳进行预制，并在焊缝位置进行标记，确保后续拼接时的准确度。
（2）拼接：将预制好的蜗壳分段进行拼接，使用专用焊接设备对焊缝进行高质量的焊接。
拼接时需注意保持焊缝的平整和稳定，确保焊接质量。
（3）吊装：利用大型起重设备将拼接好的蜗壳整体吊装到位，并通过校正与调整，使蜗壳与水轮机的连接位置和旋转中心保持一致。
六、劳动组织根据工程实际情况，需要组织一支合适的施工队伍，并明确各个工作岗位和任务，确保施工工作的有序进行。
七、机具设备该工法需要使用大型起重设备、脚手架、焊接设备、检测设备等一系列机具设备，以保证施工过程的顺利进行。
关于水轮机埋件蜗壳制造的工艺技术的探讨
关于水轮机埋件蜗壳制造的工艺技术的探讨【摘要】现代科技的日新月异，现代工业的蓬勃发展，技术工艺和技术方案也越来越优化，新技术，新材料，新工艺等日新月异，市场和行业对于水轮机埋件蜗壳制造的工艺技术制造的质量和工期要求也越来越严格，由于目前水轮机埋件蜗壳产品的结构、材料、使用条件、性能的要求的多种多样，以至于每个水工金属结构部件所用到的方案和工艺都各自独有的一系列不同的要求。
在这种环境下，导致市场也更加有力的监督督促企业自身对技术力量的不断提高、对施工工艺和施工方案的不断优化，督促企业在激烈的行业竞争中不断自我升级，不断创新，不断进步。
本文通过自己参加建设某电站水轮机埋件蜗壳制造的工艺技术为例进行技术分析，与各位有关技术人员共享。
【关键词】项目概况；项目施工技术方案编制及技术指标控制；水轮机埋件蜗壳焊接质量的控制及控制措施。
一、引言某水电站左岸电站蜗壳共制作4套，每套分34节，单台机重量约为：652吨，蜗壳本体材料为SX780CF（δ38mm~δ83mm），第28、29节为整体管节,4个凑合节。
交货方式为：管节交货，凑合节以瓦块型式交货。
进入门等附件等单独制作、加工，然后与本体管节拼焊。
至少首套相邻管节两两进行预组装。
主材厂家要求：宝钢；焊材厂家要求：伯乐。
二、编制技术方案与相应的控制措施作者组织相关技术人员分析在制作过程中的控制重点和难点以及相应的控制措施，编制成文并组织监督实施：1）蜗壳材料为780MPa特厚高强钢钢板，且半径呈渐变趋势，制作容易造成管口错边。
控制措施：下料工艺图采用立体模型计算，保证其展开尺寸的精度和误差；订购采购钢板时，考虑其试板取样余量及卷板压头余量，下料时采用试运行检测（喷粉试验）合格后进行下料；卷板时采用弧度样板进行测量和检测，由于蜗壳板材较厚，最大板厚为δ83mm，在卷板时按订购钢板时预留的压头余量进行压头卷板，卷板完成后切割余量再备制纵缝坡口，使瓦块两头尽量满足弧度要求。
大型水轮机金属蜗壳生产工艺的探讨
【 ６ 】张江华． 机械制造 工艺［ Ｍ】 ． 北京： 机械 工业 出版 社， ２ ０ １ ２ ．
焊 ，根据 文 献【 ５ 】 要求 ，开 Ｙ 型坡 口焊 接 ，如 图 ６ 、
图 ７所 示 。
线 。但 是 ， 由于水 轮 机是 一种 非常 的产 品，不 同 参数 条件（ 如 电站 水头 、转轮 型 号、功 率 以及 水质
条件等） 对蜗壳的水利特性要求均不同。 所 以， 蜗 壳 的生产 加 工工 艺不 能一 概而 论 ，应 该根据 电站 的具 体条 件 、设 计 的具体 要 求 ，确 定 与之对 应 的
第 ４期
吴凡 ：大 型水轮机金属蜗壳 生产 工艺的探讨
ｌ Ｏ ｌ
体 实施 过程 是 ：１ ）把壳 节从 第一 断面 开始 按顺 序 依 次定 义为 奇数 壳节 和偶 数 壳节 ；２ ）相邻 的壳节
在 分 半时错 边 ，即规 定偶 数 壳节 均从 断面 的中心 线 分半 ，奇数 壳节 的分半 ，放 置 在距 离 断面 中 心 线 上 处 。这样 做 的好 处 ，可 以有 效避 免焊 缝集
图 ５ 奇数壳节分 半
较好 。
３ ． ２ 焊 接 方式 的选 择
４ 结语
针 对 大 型混流 式水 轮机 金 属蜗 壳 的特 点，本 文从 理论 尺 寸设计 、机 床加 工 方法 、分 半方 式 ３
个方 面进 行探 讨 ，提 出 了合理 的蜗 壳加 工工 艺路
蜗 壳是 由各 壳节 之 间 的拼焊 来 组成 的。在 而 组成 蜗 壳 的壳 节特 点有 ：一是 从开 始 断面 到某 一 断 面之 前 （ 由机 组 参 数 决定 ） ，壳节 的厚度 是 相 等 的 ；二 是在 该 断面 之后 ，壳节 厚度 开 始增 大 。 因 此 ，在 金属 蜗 壳焊 接工 艺 中 ，就存 在 等壳 节对 焊 与 不等 壳节 对 焊两 种形 式 。无 论 是哪 种形 式 的对
20水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则【DL T5070-1997】
中华人民共和国电力行业标准水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则发布实施中华人民共和国电力行业标准水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则主编部门中国水利水电第七工程局中国水利水电工程总公司批准部门中华人民共和国电力工业部批准文号号前言本标准是根据电力工业部本标准是水电站水轮发电机组安装一系列工艺导则的一部分导则的内容和要求是在总结国内大型水电站水轮机金属蜗壳安装施工经验的基础上提出尤其是归纳了近期投产的口等新一批百万千瓦级水电站的施工设备的成熟工艺并加以总结提高而编写的对工程施工和质量保证具有一定的指导意义和它主要包括以下基本内容般技术要求蜗壳管节的组装与焊接与蜗壳焊接检验蜗壳关于蜗壳的水压试为了统一多年来施工中经常采用的技术名称和术语赋予其真实的物理概念和工程单列一章给出了语的定义同时规定了标准的适用本标准制订工作始于年代当水利水电建设局提中式水轮机分瓣转轮组装焊项标准交中国水利水电第七工程局中国水利水电第七工程局按计划时间提出了征求意分发各单位征求意该征求意见稿编写的依据是基于当时已建成的以口等为代表的几个大型电站的施工经验和实由于机构变任务的影响及主要编写人员的人事变使上述两项工艺导则的编制工作中站水轮发电机标准化技术靠在中国水利水电工程总公于行政业务和施工技术归口管理的为按照电力工业部标准化体系表的要求水轮发电机组安装系列工艺导则已基本制订和分发下上述两项工艺导则应该在补充峡等电站施工经验的基础上重新列计划制发投入使在中国电力企业联合会标准化部的领导下在电力工业部水农司的大力支持新制订工作由中国水利水电工程总公司和电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会负责组织在制订过程中电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会对标准的报批行了多次的技术审查和规范化整理及校对使得制订工作能按计划完本标准的附录提示的本标准由中国电力企业联合会标准化部提本标准由电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会和水电站水轮机标准化技术委员会本标准起草单位本标准主要起草人李国本标准由电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会负责目次前言范围引用标准术一般技术要求蜗壳管节的拼装与焊接蜗壳焊接蜗壳焊接检验蜗壳蜗壳水压试验附录示的蜗壳安装推荐控制测点及布置范围本导则规定了大中型竖轴式水轮机金属蜗壳现场组合安及本导则适用于以低合金结构钢为基本材料其抗拉强度等级小于或等于小型水轮机金属蜗壳的安装和焊接可参照本导则执本导则系根据有关范并结合实践中行之有效的施工经验和工艺方法而制执行中不排斥先进施工技术的推广和应引用标准下列标准的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条本标推出版本均为有所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能钢制压力容器附录钢制压力容器渗透探伤钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级钢制压力容器磁粉探伤水轮发电机组安装技术规范钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级压力钢管制造安装及验收规范水工金属结构焊工考试规则劳人号关于颁压力容器焊工考试通知中华人民共和国劳动人事部术语定义蜗壳瓦片组成单节蜗壳的最小基本单元一般由一片或多片瓦片组成一个蜗壳蜗壳单节组成蜗壳的基本单一台水轮机金属蜗壳由多节蜗壳单节组纵缝与蜗壳环向水流方向一致的焊蜗壳瓦片间组合焊环缝与蜗壳环向水流方向垂直的焊蜗壳单节间的组合焊蝶形边焊缝端与座环相结合的环形焊接定位节首先安装的起确定位置作用的第一节蜗壳凑合节蜗壳安装中最后合拢的大舌板蜗壳进口部接带过渡板管节和座环固定导叶的舌形耳板蜗壳进口部称设置在座环面连接座环与带过渡板管节的导流环设置在无蝶形边结构的座环环与蜗壳连接的环形焊缝内水环状弧形一般技术要求蜗壳瓦片质量蜗壳瓦片用样板检查弧度其偏差应符合表弧度偏差超过规定时应进行修表蜗壳瓦片弧度允许偏差蜗壳瓦片应进行外观检有或锈蚀等缺陷应经有关部门研究处理使蜗壳瓦片坡口几何尺寸应进行检查坡口应磨出金属光泽坡口边缘不小于范围的等应清除干蜗壳瓦片坡口不能立即组装焊接的部位应在干燥状态下涂上虫胶漆片或坡口装虫胶漆片溶液或坡口漆的瓦片存放时应垫上方焊接材料检查厂家提供的焊剂牌号是否符合图纸其质量和焊接工艺性能应符合有关合格证或标号不清者禁止使施工单位首次使用的焊剂应做焊接工艺评并根据评定成果制订出焊接工艺规程方可焊剂必须按照说明书要求的温度和时间进行当温度降至转入保温箱内保焊剂烘焙和管理应有专人每箱焊剂的烘焙温度和时间应作出记经烘焙的焊条严禁使焊工每次携带的焊条应放于保温筒内随用随取严禁露天使用后剩余的焊条应存入干燥箱内再次烘焙才准使重复干燥后没有用完的焊能再用于重要焊缝焊工凡参加蜗壳焊接工作的焊工应按照中华人民共和国劳动人事压力容器焊工考试的规定考试凡参加新钢种蜗壳和新焊接材料经过一段时间的操作其焊接工艺并作焊接试板试其焊缝外观质量应符合表焊工必须携带和保温筒等焊接工具每条焊缝焊接完后焊工应进行自检并打上钢施工技术人员负责员应由从事金属结构施工参加过型电站蜗壳或钢管安装的人员担施工技术人员除负责安装工程有关技术工作外应及时对安装尺寸误焊工焊接部工现场条度出记焊缝分类蜗壳焊缝按重要性分为一类焊缝蜗壳蜗壳凑合节蜗壳与钢管连接的凑合节纵缝及环缝蝶形边焊二类焊缝蜗壳与座环固定导叶的连接焊三类焊缝不属于类焊缝的其它焊焊接工艺一般规定在新钢种蜗壳焊接前应按第节的规定进行焊接工艺评定并根据评定成果报告的要求制订蜗壳应采用多层多道度一般不超过道宽度应根据焊接方式和焊接材料确每层焊前必须将上一层焊渣彻底间接头应错开蜗壳不预热焊接的最低环境温度应符合表的规定但应加温除焊接环境温度低于表使壁厚小于规定不应预热的蜗壳焊件也应适当予以表蜗壳允许不预热焊接的最低环境温度厚钢板焊前可参照表的规定缝每侧预热宽度应不小于板厚的要求焊前预热的焊件在焊接过程层间温度不应低于预热温度且不高于表蜗壳厚钢板焊前预热温度焊接时环境条件如有下列情况之一无特殊可靠防护措不得进下雪或有滴下低气高湿以上的强没有特殊规定焊缝均应采用分段退步焊分段长度为焊缝装配间隙为配间隙若大于应先进行补焊完才允许整条焊缝进行封底严禁在钢板表面引弧点和收弧点均应熔化在焊缝内且不应有未填满的弧定位焊缝长度为发现有等缺陷均应清除重焊需预热焊接的焊位焊时也应要求与主缝焊接相高强钢蜗壳正式焊接时应将定位焊缝焊后应清根的高强钢焊缝焊后应清用碳弧气刨清根应用砂轮机磨掉渗封底焊后不清根的焊缝应用软质焊焊条或直径下焊条进采用单面焊双面成型工调节焊接线能量和预热温度应兼顾各方面的般线能量控制在蜗壳焊缝外观质量应符合表的规定表焊缝外观质量标准焊缝出现裂纹时应进行质量分出出措施方可处理同一部位焊缝缺陷返修次数一般不应超过两次特殊情况下超过两次以上的焊缝返修处理应经施工监理工程师做好记焊接对装拉板所用的焊条及工艺方法应与主缝焊接要求相去除各种拉板时不应使用锤击用碳弧气刨切氧一乙炔再用砂轮磨禁损伤母蜗壳表面防腐蜗壳安装全部结束对焊缝部位及安装中表面受损部位进行机械清按设计规定补刷底漆注蜗壳管节的拼装与焊接单节蜗壳拼装与焊接单节蜗壳拼装应在钢平台上进行瓦片拼成单节形坡口纵缝处用弧度样板检查其偏差应符合表形坡口纵缝应预留反变形值一般可参照表表蜗壳变形推荐值蜗壳纵缝接头要求内壁完整齐其错牙值不得大于装间隙蜗壳拼装的允许偏差应符合表表蜗壳拼装允许偏差图蜗壳单节图蜗壳拼装后管口平面度应符合五月表蜗壳拼装后管口平面度坡口纵缝应先在使角度变形值向继续增加的一侧打底图焊接两遍后进行清根后纵缝两面应对称焊接每焊接一遍后用样板检查弧度变角变形程度调整其焊接顺形坡口纵缝焊接两遍后进行清根据角变形程度调整焊接顺焊缝表面及内部质量检查合格后进行圆度和开口尺寸的调应符合表后根据管节大小在单节内焊上各型支在高强钢蜗壳上焊接支撑材料应与主缝焊接相在蜗壳单节内外侧用油漆标明节中心箭头指示为先焊接图图坡口始焊侧示意图凸凹状态点还应打上对装找正用的标蜗壳对装与焊接为加快安装进度减少现场安装和焊接工作量可根据现场安装具体条件预先将两个单节蜗壳对装焊接在一一大蜗壳对装宜在钢平台上进行环缝对装应先从上下蝶形边开始向腰线压相邻管节的周长差应均匀分布在整个周长上蜗壳内壁错牙值不应大于板厚的应特别注意单节内不同厚度瓦片对周长值的环缝对装间隙为蜗壳环缝对装后用样板检查蝶形边的弧偏差不应大于检查时注意样板与蝶形边的角度变化同时校核对装后蜗壳蝶形边的弦长和开口处尺寸以及对装后蜗壳开口处对角线环缝焊接应根据焊缝长度确定焊接人般每位焊工施焊长度不宜超过从腰线开始向蜗壳与座环连接的开口处对焊如图环缝开口处宜先留出焊或只根以减少蜗壳与座环蝶形边对装时的刚蜗壳与座环蝶形边对装后再补焊满补焊前应彻底清理干净并检查有无裂纹以免留下示前进方示退焊方向图组装环缝焊接方向示意图拼装和对装后的纵和环缝经无损探伤检验合格后焊接吊耳焊接应由合格焊工施采用与蜗壳焊接相同注焊条注焊蜗壳安装蜗壳安装应具备的条件座环安装完期混凝土浇筑后回填灌浆养护合格座环基础螺栓已板已点焊固座环水平重新复顶盖或特制的座环内支蜗壳安装的控制点线已按座环安装后的实际中心和高程测附录座环内应搭好平盖应采用防护措施防止碰伤加工部施工具已备应正焊接环境条件应满足和蜗壳安装顺序蜗壳如有两个凑合分个工作面进图第工作面应从与十方向轴线重合的第一定位节开向顺时针方向安装至第一凑合第工作面从第一定位节进口向上游安装至与钢管连接的凑合工作面从座环特殊导叶由小舌板向逆时针方向安装至第二凑合面两个凑合节之间的安装顺序和方向可根据第两个工作面的进度而为防止环缝焊接应力过环缝条数不应超过正在焊接的环缝两部单节安装允许增加一安装凑合槽流环及其附凑合凑合口渐变段图蜗壳安装顺序图蜗壳安装方法及要求定位节安装在定位节进口断面座环上下蝶形边上各点焊一块挡板与控制点用钢线连成控制图蜗壳定位节吊装就位座环和蜗壳上蝶形边的对装间隙和错时要求过水面齐平局部错牙最大值应少于蜗壳板厚的且不大于隙为加以固一般先对装上蝶形根据蜗壳开口情况和高程起落定位节用与上蝶形边相同的对装方法和要求固定下蝶形调整定位节几何尺寸和安装误调整时按下列数据控制定位节进口断面中心偏差在高程偏差十管口与控制线倾斜应小于远点半径偏差小于好为负因为一般当加固后取去吊具蜗壳高程稍降低最远点半径稍增定位节出口断面只测量挡图定位节安装示意图高程和最远点半定位节必须加固后再松去吊装工后应有足够的刚最后复测安装尺寸符合表做好记录进行验表蜗壳安装允许偏差其它管节安装用与定位节相同的方法和要求固定好蝶形用吊式起重机和拉紧器等初调环缝对装间隙在间隙过大压缝时拉不拢或间隙过小压缝时顶不对装环缝应先由蝶形边开始向腰线进行压对装间隙应为牙应均匀地分布在整条环缝最大错牙值不应大于板厚的调整管口的高程和最远点半径直到符合表的规安装永久千斤顶和拉紧复测高程和员远点半做好记带过渡板管节的安装在带过渡板管节出口断面和定位节进口断面管口腰线各点焊一块定位挡中心点焊两对托板将带过渡板管节吊装就调整间隙按测量的周长和计算修正值预留错腰线开始向蜗壳开口处压此时应特别注意制造厂组装标调整高程和中心至符合表的规定安装永久螺旋千斤顶和拉紧小块过先进行试认板块位置无误时再根据实际情况修出坡缝安装也可安装固定后再修正坡尾节安装由座环特殊固定导叶向上游安装尾节导中心线和环固定导叶对注意制造厂组装时的标安装时导板座环蝶形边过渡区的角缝应边修正边拉拢同时要照顾进口断面的最远点半径和座环上蜗壳分度点对当蜗壳进口管节安装焊接后即可安装尾盖板和筋图座环盖盖板图尾部上下盖板和筋板图一般情况盖板尺寸偏配时一般修正靠蜗壳进口一侧不允许修割靠座环蝶形边一盖板安装后割出混凝土浇筑凑合节安装蜗壳凑合节应在其它环缝焊接完再下料时将瓦片覆盖缝器和相邻管节压紧凑合节板块应尽量向出口断面放环向长度较切割时应细致操作以满足装配间隙不致过出口两侧同时按实际尺寸用碳弧气刨修正坡从蝶形边向腰线方向切割压缝切割一段即压一段缝不宜整块板切完再压缝以防止切割时变形引起间隙过最后一条纵缝切割时应特别注纵缝对口间隙过蜗壳与钢管联接的凑合节下料方法与蜗壳凑合节下料方法相在焊接蜗壳侧环缝时与钢管联接一侧的拉板应断以便在焊接时能自由收引起座环在安装蜗壳与钢管联接段时应充分考虑平滑过加强板安装座环与蜗壳上蝶形边的加强板应按实际情况做样板下加强板运至现场后再按实际部位试装修座环蜗壳蝶形边贴加强板应在蝶形边焊接检查合格后再装配点附件安装蜗壳进入孔应按图纸放考虑廊道的实际位置必须保证入孔盖板座焊接和盖板门开关的方开孔装环缝检查合格后安装蜗壳排水槽钢用棉布临时封堵排水性层时必须取出封堵堵塞排水系装配时应力求与水流方向坡度一蜗壳焊接蜗壳环缝焊接蜗壳环缝焊接顺定位节开始按顺时针方向进行尾部自导板向逆时针方向进根据周长不同确定同时施焊人与组装环缝焊接相同焊接方法采用多图图蜗壳环缝焊接示意图环缝开形坡口时一般先焊仰焊一蜗壳环缝焊接过程最好连续进行中断焊接前最小焊接厚度不得小于板厚的三分之采用预热焊接中断焊接应采取保温措高强钢焊接应连续焊完并按设计要求作后热消氢处耳板焊接与座环固定导叶的连接焊缝焊接难度较质由经验丰富和焊接质量一贯优良的焊工施焊前应仔细加固点焊的拉清理坡口的氧化铁等切割为防止焊接面焊缝焊接两遍后进行清根焊接背采用焊接工艺措施控制焊接变形为焊接顺序见图耳板立焊中间横焊与固定导叶的立焊缝带过渡板的渐变段与带过渡板渐变段的横焊缝带过渡板渐变段下游带过渡板渐变段上游环缝图焊接顺序图凑合节焊接蜗壳凑合节的纵缝和第一条环缝焊接方法与蜗壳其它纵缝和环缝焊接要求相凑合节第二条环缝为封闭力较焊时宜采用叠图缝焊接应连续完第二条环缝从第二层焊接开始到盖面前最后一层焊接止应配合锤击锤头应磨成圆形其圆弧半径不应小于击的非过水后在内侧清焊接内蝶形边焊接应连续进行直至焊对高强钢焊缝应作后热消氢处蝶形边焊接前后均应测量座环水平焊接过程中宜应加强对座环水平的监加强板焊接加强板与座环筋板先焊座环一焊与蜗壳相接的一侧见图蜗壳蝶形边焊板加强图加强板焊接顺序图加强板与座环筋板搭应先焊接蜗壳一侧后焊接与座环筋板搭接一侧的角焊加强板与蝶形边焊缝十字相交处应在蝶形边焊缝两侧各断开不免焊缝交图导流环焊接导流环焊接在蝶形边焊缝焊接检查合格后进与座环下环板的联接应平滑过渡与座环蝶形边的焊缝按角焊缝的规范要求施焊焊后一般进行外观检查或磁粉探伤检蜗壳焊接检验蜗壳焊缝应作无损探伤检焊缝内部质量可选用射重要焊缝按设计要求可增加磁粉探伤或着色查长度环缝为纵缝和蝶形边为缝质量按应达到级纵缝和蝶形边焊缝应达到级射线透照质量为发现不合格不能确定缺陷深度时应用超声波探伤进行深度定位以免增加焊缝返修范围和次采用超声波探伤时检查长度和蝶形边均为缝应达到级纵缝和蝶形边焊缝应达到级检验等级为对超声波探伤有怀疑的部位应酌情进行复磁粉探伤和着色探伤分别按和钢制压力容器渗透探伤执蜗壳焊缝的无损探伤具有一定基础知识和相应方法探伤经验的级或级以上持证资格人员担蜗壳焊缝的探伤应在焊后或热处理结束后进对怀疑有延迟裂纹的部位应在后再进行复焊缝中缺陷返修后应按原探伤条件进行复探复探时应向返修段两端各延长至少扩大蜗壳探伤工作结束记录整理成册并按规范要求的内容及时编写出探伤报蜗壳加固与变形监测蜗壳安装焊接结束后应进行全面检测和加固加固前应编制加固方案然后保证加固具有足够的强度和刚在蜗壳混凝土浇筑对蜗壳和座环进行蜗壳水压试验如设计有特殊要求应按设计要求进行蜗壳水压试当仅仅以检验钢板材料性能或质量为主要目的而要求水压试验多台机组相同结构和同种材质采用的钢板性能温韧性好施工时能严格按评定的统一焊接工艺施及蝶形边焊缝按损焊后热处理的焊缝进行了热处理则可仅做其中一台的水压试验或不做水压试附录蜗壳安装推荐控制测点及布置表蜗壳安装推荐控制测点表连线应与钢管轴线校核蜗壳安装控制测点布置图。
浅析大型水轮发电机组金属蜗壳安装技术
浅析大型水轮发电机组金属蜗壳安装技术摘要：伴随着我国的水电事业的蓬勃发展，多个大型水电站相继建成投产或正在建设。
本文结合大型水电站水轮机金属蜗壳安装及焊接工艺，阐述特大型金属蜗壳安装技术，并提出相关的建议，仅供大家探讨。
关键词：安装技术；金属蜗壳；焊接；探伤；水压试验大型水轮发电机组由于其流量大、水头较高，其水轮机蜗壳一般采用金属型蜗壳。
一些水电站共同的特点主要为：①结构尺寸大、质量大、钢板厚度大；②现场安装、焊接工作量大；③安装质量要求高，安装难度大。
1水轮机金属蜗壳安装的基本工艺1.1施工尺寸确定（1）基础环的安装。
①基础环的尺寸检查。
对到货的座环基础环进行外型几何尺寸检查，主要检查座环基础螺栓套管的分度圆直径及X、Y中心点的划分是否正确，检查管的垂直度、管口孔距的弦长、管孔与基础孔的同心度。
②基础板的安装。
在混凝土浇筑至高程49．250m前，首先将基础环吊装到位并加临时支撑进行初步调整，然后将基础环调整及加固用的基础板安装就位，进行混凝土浇筑。
基础环调整用螺栓的基础板共计10块，钢丝绳加固地锚5只，其埋设高程均为49．250m。
③基础环安装步骤。
当混凝土浇筑至高程49．250m后，再次调整基础环的中心和水平，待调整合格后将调整螺栓与其基础板焊接，要求螺栓的安装必须垂直并应位于基础环螺栓孔中心位置。
调整螺栓安装、焊接完毕后，安装调整加固用的5根（5个位置）1/2″钢丝绳，利用钢丝绳和调整螺栓对基础环进行精调（基础环的底面高程为49．490m），同时拆除支撑。
待基础环中心、高程调整合格后将钢丝绳紧固，并将调整螺母与螺栓、基础环点焊固定。
基础环验收合格后进行混凝土浇筑，第一期浇筑高程至50．590m，同时进行蜗壳支墩的浇筑。
待基础环混凝土具有一定的强度后灌注高程50．590m至50．630m之间的非收缩混凝土1.2蜗壳管节的挂装1.2.1蜗壳定位节安装吊装之前，在座环上、下过渡板上作定位节2个截面位置标记，并在蜗壳管节开口的上、下各焊两块搭接板。
水电站金属蜗壳安装与焊接工艺分析
水电站金属蜗壳安装与焊接工艺分析摘要：对水电站金属蜗壳安装与焊接工艺进行了阐述与分析，希望能够从理论层面上为提高金属蜗壳安装与焊接工艺水平提供参考与借鉴，同时为推动水电站的建设与发展提供支持。
关键词：水电站；金属蜗壳；安装；焊接引言：水电站发电机组的特点在于流量大、水头高，在大部分情况下，其水轮机组蜗壳都会选择金属材料。
目前，在很多大型水电站中，金属蜗壳的应用非常广泛，其特点就在于具有较大的结构尺寸，重量重且钢板厚度较大。
与此同时，金属蜗壳需要采用现场安装与焊接工艺，这结构参数决定了这项工作的难度较大。
此外，金属蜗壳安装与焊接的质量要求也非常高，因此我们有必要针对水电站金属蜗壳的安装与焊接工作进行探讨与研究。
一、水电站金属蜗壳安装工艺分析1 安装准备在水电站金属蜗壳安装之前，首先要对蜗壳附件进行清理；摆放蜗壳并对支墩进行调整与加固；进行座环上下环施工平台搭设以及施工安全通道设置；对蜗壳焊接防雨棚进行制作；对施工设备进行布置，对蜗壳管节尺寸进行检查2 吊装方法蜗壳吊装应该对单元重量与安装位置予以考虑，合理设置起吊设备的距离、布置位置，并根据实际情况选择合适的管节吊装设备。
确保现场拼装量与焊接工程量控制在合理范围内，优化现场蜗壳拼装工序。
例如超过2个的管节可以焊接到一起然后进行吊装。
如果蜗壳呈瓦块状，那么应该焊接后在进行吊装。
3 挂装原则与工序蜗壳挂装应该遵循对称挂装的原则，如此可以使座环的稳定性得到提升，避免座环发生偏心问题。
在挂装过程中，应该对座环中心与高程进行实时监测。
关于挂装工序，首先应该对定位节进行挂装，然后以定位节与凑合节位置为依据，基于各定位节，按照单向或双向对其余各节进行以此挂装，最后进行凑合接的配割作业。
4 定位节安装在定位节吊装之前，应该在坐标上下过渡板上标记定位节的两个截面位置，并将两块搭接板焊到蜗壳管节开口的上下部分。
管节掉入机坑后，应该通过搭接板在座环上下的过渡板上挂好管节。
五强溪水电站蜗壳工地现场制造工艺
,
切 割表 面 必 须 清理 干 并作
切割 后 打磨光 滑 五
、
,
贺 检查
。
焊接工 艺
蜗壳 的 焊接根据 v o 仃 H 公 司 提供的 6 2 u
材料焊接要 求和 我们 所 作的 焊 接评 定
,
明 工 地 现 场制 造 的 优点 是 厂 内制 造 所 无 法 比
防 腐、 检查 ` 出 厂 由 于 各 环 节 质 量严 格 控 制
拟的
:
各 尺寸 偏 差
l ) 解决 了运 输 问题 (
3 ) 可 结合安 ( 加 快 安 装进 度
。
,
降低 了 成 本
,
。
控制在 内控 范 围 内
组装 程序
,
,
故取 消 了蜗 壳每节 的 预
。
进
四道
,
焊厚
~ 顺序 为
2。
、
行 检查调整 行 固定 装条件
, ,
,
待验 收 合格 后 按 支 撑加 固 图 进
、
氛5
焊接顺 序 纵缝 焊 接
一
以 防止 变形
,
(1)
吊
段长
26 0
、
:
2
、
3 .
,
4 7 .
、
两 节蜗 壳 车间 组拼 : 根 据 运 输
,
一
髯
3 0 加。 1
。
如图
安装方 案 选 定 除 定 位 节 补 偿 节 外 其余 每两 节 组 拼成 一 大 节 以 减 少安 装
五 强 溪 水 电站 共设 有 五 台 金 属 蜗 壳 重 5 29 吨 节
,
用
.
1
浅谈百万机组水轮机埋件蜗壳780MPa材料焊接技术
浅谈百万机组水轮机埋件蜗壳780MPa材料焊接技术摘要：前期国内水电站水轮机埋件蜗壳基本采用的610MPA级别钢材制造，在水电站中采用国产780MPA级别97MM超厚钢材尚属首次，780MPA级别钢板为目前国内外最高级别水电用钢，此种板厚及高级别钢材实物应用于蜗壳在国内外也极为罕见，由此780MPA级别钢材的超厚板焊接技术将为国产780MPA级别超厚钢材今后大批量应用奠定基础，更好地为我国后续高水头机组的流道设计提供系统可借鉴的参考资料。
关键词：百万机组；蜗壳；超厚板；780MPa；焊接一、引言作为世界首台单机容量百万机组的白鹤滩水电站，其水轮机埋件蜗壳额定水头202m，瓦块最大卷板半径和最小卷板半径分为4300mm和1500mm，最大宽度为2500mm，最大板厚97mm，共34节管节，蜗壳为管节整节交货，单节最大运输尺寸为φ8744-2200mm。
蜗壳材料为SX780CF，材料要求低碳(≤0.09%)、低碳当量(≤0.52)、低焊接裂纹敏感型指数(≤0.25%)，但同时又必须具备780MPa级的高强度和良好的低温冲击韧性，其高强度SX780CF材料在水电行业为首次应用，其焊接要求极高，并无前期经验可借鉴。
作为国家政治工程，其质量要求为精品工程，其焊接成功案例具有较大的推广价值。
二、焊接工艺（1）蜗壳母材为采用宝钢生产的SX780CF，焊材选用伯乐焊条TPhoenix11018。
钢板材料在使用前需取样送第三方检验，入厂需进行无损检测。
（2）焊工资格及焊接工艺评定：按ASME《锅炉和压力容器规程》的有关规定，和合同有关文件规定，采用宝钢钢板分别与伯乐、大西洋和西野高强钢焊材做了焊接工艺评定，经对各参数比较，采用宝钢与伯乐焊材焊接性能均优于其他两家焊材，其焊接线能量最高达到35KJ/cm。
焊前对焊工组织技术要求交底及现场实际操作培训，并经过理论考试和实际操作考试取证上岗，且中途更换焊工均需经过培训及考试上岗。
WDB620高强钢水轮机蜗壳焊接
关 键 词 ： Ｄ ６ ０高 强 钢 ；蜗 壳 ；焊 接 ；异 种 钢 焊 接 Ｗ Ｂ２ 中 图分 类 号 ： Ｖ５ ７ ６ Ｔ ４ ． 文 献标 识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：６ ２５ ８ （０８ ０ —０ ２０ １ ７—３ ７２ ０ ） ５０ ３—４
１ 电站概 况
作 者 简介 ： 雄 － １７ －） 男 ， 薄 ￣（９ ２ ， 工程 师 ， 事 生 产技 术 管 理 工 作 。 从
第 ５期
薄雄 飞 ， ： Ｂ ２ 等 ＷＤ ６ ０高强钢水轮机蜗壳焊接
３ ３
焊 接 。因此在 现场 焊 接 前 ， 据 机组 制 造 厂 提 供 的 根
焊 接工艺 ， 主 、 工单位 曾咨询过 生产 厂家关 于该 业 施 种 钢 材 的 焊 接 工 艺 方 案 。 钢 材 生 产 厂 家 提 出
冷。
采 用多层 、 多道 、 称 、 段 、 步 焊 接 ， 接过 对 分 退 焊 程 中除底 层 和盖面 层外 ， 每焊 一 层均 应 锤击 以释放 焊接应 力 。 ＷＤＢ ２ ６ ０钢 材为舞 阳钢铁 有 限 责任 公 司生 产 ，
额定水 头 ：０ １ ７ｍ Nhomakorabea３ 蜗 壳结 构
ＷＤ ６ ０钢 板 焊 接不 需 要 焊前 预 热 ， Ｂ２ 焊后 不 需 热 处
③试 件 坡 口加 工 采用火 焰气 割法 。
２ 焊接 工艺 ）
① 焊接 方法 ： 焊条 电弧 焊
② 焊条 ： ３ ２ｍｍ， ４ ０ｍｍ ＨＥ ２ Ｆ Ｈ 焊 ． ｅ ． ９ Ｃ ６Ｃ Ｌ
第 ３ 卷 第 ５期 １
３ ２
水 电 站 机 电 技 术
Ｍｅｈｎ ａ＆ Ｅｅｔｃｌ ｅ ｎ ｕ ｆ ｙｒｐｗ ｒ ｔｉ ｃａｉ ｌ ｌ ｒ ａＴ ｃ ｉ ｅｏ Ｈ ｄｏｏ ｅ Ｓａｏ ｃ ｃｉ ｈ ｑ ｔｎ
蜗壳焊接工艺
水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则前言本标准是根据电力工业部1995 年电力行业标准计划项目(第二批)(技综［1995］44 号文) 的安排制定的，在编写格式和规划上以GB/T1.1《标准化工作导则》为基础，并符合DL/T600 《电力标准编写的基本规定》。
本标准是水电站水轮发电机组安装一系列工艺导则的一部分，对水轮机金属蜗壳在现场的组装、安装、焊接和焊接检验的工艺方法、操作程序、技术要求作出了规定。
导则的内容和要求是在总结国内大型水电站水轮机金属蜗壳安装施工经验的基础上提出的。
尤其是归纳了近期投产的龙羊峡、岩滩、漫湾、五强溪、隔河岩、安康、水口等新一批百万千瓦级水电站的施工设备的成熟工艺，并加以总结提高而编写的，对工程施工和质量保证具有一定的指导意义和实用价值。
它主要包括以下基本内容：(1)蜗壳安装、焊接的一般技术要求；(2)蜗壳管节的组装与焊接；(3)蜗壳安(挂)装与焊接；(4)蜗壳焊接检验；(5)蜗壳加固与变形监测；(6)关于蜗壳的水压试验。
为了统一多年来施工中经常采用的技术名称和术语，赋予其真实的物理概念和工程含义，本标准单列一章给出了有关名称、术语的定义，同时规定了标准的适用范围。
本标准制订工作始于80 年代中。
当时，原水利水电建设局提出了一系列水轮发电机组安装工艺导则的编制计划，其中将《水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则》、《混流式水轮机分瓣转轮组装焊接工艺导则》两项标准交中国水利水电第七工程局负责起草。
中国水利水电第七工程局按计划时间提出了征求意见稿，曾分发各单位征求意见。
该征求意见稿编写的依据是基于当时已建成的以龚咀、刘家峡、丹江口等为代表的几个大型电站的施工经验和实践。
由于机构变动、工程任务的影响及主要编写人员的人事变动，使上述两项工艺导则的编制工作中断。
1995 年，电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会(挂靠在中国水利水电工程总公司)出于行政业务和施工技术归口管理的原因，认为按照电力工业部标准化体系表的要求，水轮发电机组安装系列工艺导则已基本制订和分发齐全，仅剩下上述两项工艺导则应该在补充龙羊峡、白山、安康、岩滩、漫湾、李家峡等电站施工经验的基础上重新列计划制订，使之早日颁发投入使用。
第八章 水轮机典型零部件的制造工艺
1．毛坯及材料
整铸分铸铁、铸钢结构：中、小型通常带蜗壳， 其材料铸铁多用HT200，铸钢多用ZG20MnSi 等材料。
铸焊结构：通常上环、下环，固定导叶分别铸 造、后焊接，材料多用ZG20或ZG20MnSi。
全焊结构：通常上环、下环、固定导叶分别焊 接，后进行组焊，材料多用20号钢，Q235等 材料。
水力计算和水力单线图——钢板下料——卷制成 形——冷装（或预装）——焊接——检验——试压。
四、金属蜗壳的制造工艺
三、蜗壳的下料 1——4
四、蜗壳的成型 1——5
五、蜗壳的预装 1——4
第二节 导水机械主要 零部件的加工
ห้องสมุดไป่ตู้
第二节 导水机构主要零部件的加工
导水机构是水轮机的重要部件，它的作用 是调节水轮机的水量和截断水流，并为进入水 轮机的水流建立必要的环量。
3．工艺准备
1）划分车间工艺路线 材料准备—焊接车间—水轮机机加工车间—
焊接车间（预装蜗壳）（见下图）—水轮机机加 工车间—总装车间（与导水机构预装）。 2）工艺流程设计
（以分两瓣座环为例） 3）加工中的测量及划线工具
外径的测量：外径千分尺（<2.5m） 内径的测量：内径千分尺（<8m），激光测长 仪（8～12m），间接测量（>12m） 划线工具：划线中心座、划线地规、大型角尺、 组合划线工作平台等。
第八章 水轮机典型 零部件的制造工艺
第一节 反击式水轮机埋入部件的 制造工艺设计
座环
水轮机埋入部件主要 包括座环、蜗壳、尾水管、
轴流式水轮机转轮室、 机坑里衬、基础环 接力器坑衬、 地板栏杆等。
基础环
尾水管
蜗壳
一、座环的加工工艺设计
座环是水轮机的基础部件，它承受整个机组 的重量、蜗壳上方混凝土的重量、水轮机的水 推力和蜗壳及座环的内部水压力。它是由上环、 下环和固定导叶组合而成。根据结构大小有整 体、分瓣结构，带蝶形边和无蝶形边结构。 （见图8－1）
蜗壳焊接制造工艺流程
蜗壳焊接制造工艺流程
焊接前准备：包括熟悉产品图纸和技术要求，领取和校对钢材和焊接材料，编制焊接工艺卡，确定焊接方法，选择坡口形式、装配和定位焊等。
焊接：包括确定焊接参数、选择焊接速度和运条方法、确定层间温度等，确保焊接质量。
焊后检验：包括外观检验、无损探伤检验等，确保焊接接头质量符合要求。
焊接返修：对不合格的焊接接头进行返修，返修后重新进行检验。
焊接变形矫正：对焊接过程中产生的变形进行矫正，确保产品尺寸和形状符合要求。
焊接记录：记录焊接过程中的各项参数和检验结果，以便追溯和质量控制。
蜗壳
蜗壳必须根据内水压力进行强度计算，并假定蜗壳内部的水压力全部由蜗壳本身承受，以决定蜗壳钢板的厚 度从而保证其正常工作。除薄壁应力外，由于座环碟形边（座环上、下环的外缘）的刚度很大、变形很小，蜗壳 可认为是被刚性地连到座环上的，这种连接在蜗壳钢板中要产生附加的局部应力。此外，在同一轴截面不同厚度 钢板连接处，由于钢板的厚度不同则刚度也不同，因此在连接处也将产生附加的局部应力，此情况与蜗壳和座环 连接处的情况相类似，这一部分的强度计算可参照有关资料进行。
药材
[功效主治]主一切疳疾，面上赤疮，久痢脱肛。 [附方]治大肠脱肛：用蜗壳1两烧成灰，猪脂调和后涂敷，立缩。
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分类
金属
混凝土
蜗壳自鼻端至进口断面所包围的角度称为蜗壳的包角。高水头水轮机多采用金属蜗壳.壳的结构类型与水轮机的水头及尺寸关系密切。铸焊和铸造蜗壳一般用于 直径D1<3m的高水头混流式水轮机。金属蜗壳的断面采用圆形为节约钢材，钢板厚度应根据蜗壳断面受力不同而 异，通常蜗壳进口断面厚度较大，愈接近鼻端则厚度愈小。
读音
“壳”字为文白异读字，早期北方官话书面用语读（即文读）[qiao]，如金蝉脱壳、甲壳、躯壳；方言土音 读（即白读）[ke]，如屎壳郎、蛋壳儿、壳郎猪、子弹壳儿等。
由于近现代早期外来科学概念和科技词汇的译介一般是使用北方官话，翻译为中文的力学、地质、工程等科 技词汇中的“壳”一般字音读[qiao]，如地壳、壳体结构、薄壳结构等。水利学科和机械学科中，作为水力机械 引水设备的“蜗壳”（spiral case），是一种螺旋形壳体结构的工程构件，早期被翻译为“螺壳”（见ARMIN SCHOKLITSCH著、汪胡桢译《水利工程学·水力发电工程学》1948年版），后来“螺壳”又被叫做“蜗壳”。尽 管“螺壳”或“蜗壳”形似软体动物螺蛳或蜗牛的外壳[ke]，但作为工程结构科技名词，应当读作“螺壳[qiao]” 或“蜗壳[qiao]”。
DL／T 5070SM-1997水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则.DOC
DL／T 5070SM-1997水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则.DOCDL／T5070-1997 条文说明中华人民共和国电力行业标准DL／T5070－1997 水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则条文说明主编部门：中国水利水电第七工程局中国水利水电工程总公司批准部门：中华人民共和国电力工业部中国电力出版社1997 北京目次1 范围2 引用标准3 术语、定义4 一般技术要求5 蜗壳管节的拼装与焊接6 蜗壳安装7 蜗壳焊接8 蜗壳焊接检验9 蜗壳加固与变形监测10 蜗壳水压试验1 范围1、0、1～1、0、3 明确指出了本导则仅用于以抗拉强度等于或小于600MPa级钢材为基本材料的大中型混流式水轮机金属蜗壳现场组合安装焊接及检验工作。
1、0、4 明确了本导则编制的依据是现行的有关规程、规范和蜗壳安装实践中行之有效的施工经验和工艺方法。
2 引用标准本章中列出了本导则引用的国家标准、行业标准。
3 术语、定义本章对导则中出现的常用术语作出了明确的定义。
4 一般技术要求4、1 蜗壳瓦片质量4、1、1 蜗壳瓦片是组成蜗壳的最基本单元。
蜗壳瓦片质量的优劣是整台蜗壳安装质量的关键。
本条规定必须用一定弦长的样板检查蜗壳瓦片的弧度，并给出了允许的间隙值（详见正文表4、1、l）。
4、1、2～4、1、3 条文规定了蜗壳安装前在现场对蜗壳瓦片的外观质量及焊接坡口进行检查，只有在检查合格后方可使用。
4、1、4 对不能立即组装焊接的蜗壳瓦片坡口涂刷虫胶漆片或坡口漆是保护焊接坡口清洁，防止生锈的行之有效的措施，在龚咀电站、岩滩电站都曾使用过、效果良好。
4、2 焊接材料4、2、1～4、2、2 焊接材料与钢材是否配套，焊接材料性能是否稳定，是直接影响焊缝质量的重要因素，施工单位在使用前应进行核实检查，并通过焊接工艺评定给以确认，无合格证、质保书、性能不稳定、评定不合格的焊接材料严禁使用。
4、2、3、4、2、5 焊条、焊剂使用前的烘焙处理是焊接质量保证中的重要一环，应设专人管理。
蜗壳加工工艺
蜗壳加工工艺蜗壳加工工艺是一种常见的金属加工方法，用于制造各种蜗轮、蜗杆等零部件。
蜗壳是一种特殊形状的零件，通常用于传动装置中，具有重要的功能和作用。
本文将介绍蜗壳加工工艺的基本原理、加工方法和注意事项。
一、蜗壳加工工艺的基本原理蜗壳加工工艺的基本原理是根据蜗轮的设计要求，通过加工方法将原材料加工成特定形状的蜗壳。
蜗壳的形状复杂，通常具有螺旋状的结构，用于传递和改变动力的方向。
蜗壳加工需要考虑到蜗轮的齿数、齿廓曲线等因素，以确保蜗轮与蜗壳的配合精度和传动效率。
二、蜗壳加工工艺的加工方法蜗壳加工工艺的加工方法主要包括以下几个步骤：1. 设计蜗壳的形状和尺寸。
根据蜗轮的设计要求和传动比例，确定蜗壳的形状和尺寸参数。
2. 制作蜗壳的加工模具。
根据蜗壳的形状和尺寸，制作相应的加工模具，用于加工蜗壳的外形和内部结构。
3. 材料的选择和准备。
选择适合的材料，并进行切割、锻造等工艺处理，以获得符合要求的蜗壳原材料。
4. 加工蜗壳的外形。
使用加工模具和相应的加工设备，对蜗壳的外形进行加工，包括切削、铣削、车削等工艺。
5. 加工蜗壳的内部结构。
根据蜗壳的设计要求，使用加工设备和工具，对蜗壳的内部结构进行加工，包括孔加工、齿加工等工艺。
6. 表面处理和精加工。
对加工完成的蜗壳进行表面处理，如研磨、抛光等，以提高蜗壳的表面质量和光洁度。
7. 检验和调试。
对加工完成的蜗壳进行检验和调试，确保蜗壳的尺寸精度和传动性能符合设计要求。
三、蜗壳加工工艺的注意事项在进行蜗壳加工工艺时，需要注意以下几个方面：1. 加工设备和工具的选择。
根据蜗壳的形状和尺寸要求，选择适合的加工设备和工具，以确保加工质量和效率。
2. 加工工艺的控制。
严格控制加工工艺的各个环节，确保蜗壳的尺寸精度和表面质量符合要求。
3. 加工过程中的润滑和冷却。
在加工过程中，要使用适当的润滑剂和冷却剂，以降低摩擦和热量，保护加工设备和工具。
4. 检验和调试的重要性。
对加工完成的蜗壳进行严格的检验和调试，确保蜗壳的质量和性能符合设计要求。
武都电站机组蜗壳制造工艺及质量控制
武都电站机组蜗壳制造工艺及质量控制作者：尹克祥来源：《科学与财富》2013年第09期摘要：金属蜗壳是水轮机埋件的关键部位，技术要求高，制作工艺复杂。
本文讲述了制造工艺准备和过程质量控制，确保蜗壳质量指标得到有效控制。
关键词：蜗壳；数控切割；瓦片卷制；制造工艺；质量控制1. 项目概况四川武都水电站共装机3台机组，单机容量50MW，该电站3套水轮机金属蜗壳由中国水利水电第五工程局有限公司机电制造安装分局第一水工机械厂承担制作，总工程量为150余吨。
该水电站蜗壳特点为外形尺寸变化大，截面直径从最大4600mm过渡最小1200mm，座环直径为4905mm。
根据设计图纸蜗壳由26节组成（包括1节凑合节），其中第4至17节，每一个单节由3种板厚不同的瓦片组拼而成，其余各节为单节整体制作，钢板材质为16MnR，板厚随外形尺寸减小而变薄，变化范围为28～16mm。
蜗壳单线图如图（1）所示。
各节瓦片在工地上现场焊接，每套蜗壳厂内完成蜗壳与座环的预拼装。
蜗壳与座环拼装模型如图（2）。
2. 蜗壳制造工艺流程技术工艺准备→材料采购→材料检查→数控下料→压头卷板→放样地样→焊接支撑加固→与座环拼装→验收→防腐→编号、出厂3. 技术工艺准备3.1 制定工艺为了保证蜗壳制造质量满足图纸和业主要求，技术人员对厂内现有设备能力、制作能力、图纸和技术协议进行了综合分析，针对数控下料、坡口制备、瓦片卷制、校正、拼装、焊接、防腐等工艺流程制定了切实可行的方案，主要包括瓦片下料、卷制工艺图、工艺单、焊接工艺卡、蜗壳拼装作业指导书、蜗壳吊装作业指导书和防腐作业指导书等。
瓦片的坡口形式如图（2）：3.2 展开放样蜗壳单节瓦片的进水口和出水口的半径不一样，进水口的半径要大于出水口的半径，单节制作是将进水口和出水口形状近似于圆进行分节，以减小放样、卷制和拼装的难度。
由于同一节瓦片的进水边和出水边半径不一样，所以单节形状为斜锥。
按设计图利用CAD绘制单节瓦片的展开尺寸。
第八章 水轮机典型零部件的制造工艺
3、镗模单镗法
要点：这种方法就是自制一个镗孔模，镗模上 孔的中心位置度按顶盖、底环轴孔中心位置的设 计要求加工。镗模的两个平行平面上设有与顶盖 、底环配合的止口。顶盖底环镗孔时，都按规定 方向装上这个镗模，用这个镗模找正镗孔。
5.7、划 1）、以X—Y中心线为基准：划连接孔加工线；划螺
孔加工线；划锥销孔加工线等。
2）、分别以各导叶轴孔为基准：划导叶套筒连接孔。 5.8、钻
钻各光孔、螺孔，各孔口倒角符图。
5.9、钳 1）、钳钻攻导叶套筒连接孔符图； 2）、去各处毛刺，对测压孔过丝； 3）、钳装各配合件，其中压环不得高出顶盖平面； 4）、参与导水机构预装，与导叶套筒配销。 5.10、漆
车各处倒角符合图纸要求。
2）、工件翻面，按已加工平面、 圆面找正，夹紧；车其余各尺寸符合图纸要求。
5.2、划 1）、划工件X—Y十字中心线，作标记； 2）、划导叶轴孔加工线； 3）、划H向平面加工线，共六处。
5.3、镗 1）、工件用弯板装夹，按线找正，粗镗各导叶孔，单
边留5mm余量； 2）、工件平放于工作台，按线找正，以最小加工量镗
2．工艺分析
1）工艺基准 固定导叶开挡中心线（即水轮机 中心线）即是设计基准又是工艺基准，考虑顶 盖与底环平面平行，即保证座环上塘口平面与 下塘口平面的平行，最好采用一次装夹定位加 工。
2）加工可行性 座环属圆环形零部件，外圆直 径大，加工尺寸受工厂加工设备最大立车卡盘 直径的限制。对于超立车卡盘直径的座环加工， 可采用辅助调试平台固定，花盘上找正辅助刀 具加工。
导水机构包括顶盖、活动导叶、底环、控 制环及导叶传动机构等。
一、顶盖的加工
蜗壳工艺
云南澜沧江小湾水电站水轮发电机组及其附属设备--蜗壳及其附件制造施工工艺批准：审核：编制：许毓成机电安装工程总公司小湾电站项目部技术科二00六年六月三十日目录1、工程概况 (1)2、施工方法 (2)2.1蜗壳制造流程 (2)2.2制造方法 (3)2.2.1 施工前准备工作 (3)2.2.2钢板进厂、材质检验 (3)2.2.3钢板平板、数控下料、坡口加工 (3)2.2.4瓦块压头、卷制 (5)2.2.5蜗壳单节放样组装 (7)2.2.6纵缝预热和焊接方法 (7)2.2.7 附件加工 (7)2.2.8 焊缝检验 (8)2.2.9喷砂、去锈、涂料涂装 (8)2.2.10编号、出厂 (9)2.2.11竣工资料 (10)3、制造工艺要求 (10)4、蜗壳制造安全措施 (11)根据第一次质量巡视要求，现统一梨园水电站质量目标正确、全面的表述为：科学管理，精益求精，建设绿色、和谐、精品工程；确保工程建设一次达标投产，争创“鲁班奖”，力争获得国家优质工程奖，成为华电集团在金沙江中游水电建设的窗口工程。
1、工程概况制造工程内容：6台套蜗壳、蜗壳延伸段及其附件（含蜗壳进人门、基础埋件、必要的运输和安装支撑件，不含尾部三节、舌板和排水阀）。
单套蜗壳制造工程量为351.84672t，6台套总制造工程量为2111.08032t。
蜗壳结构型式为钢板焊接结构，材质为ADB-610D型高强钢，钢板厚度有30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm和70mm九种。
蜗壳制造内容还包括水轮机轴线+X、+Y以上10m长的进口延伸段。
蜗壳与蜗壳进口延伸段相接处的内径为6.5m。
蜗壳共有29个管节、76个瓦块(其中尾部三节由东电公司负责制造)，在金结制造厂负责制造26个蜗壳管节、72个瓦块(已包含延伸段的4个管节)，每节“C”型管由三个瓦块组成。
按设计图纸，蜗壳凑合节有三节，第一节（项4、5和6）、第二节（项25、26和27）、第三节（项46、47和48），在管节的出口端各有100mm的工地配割余量。
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瓦块卷制过程中 ，应注意的事项 ： （１）卷板方向和钢板的轧制方向一致 ；
水 口直径 ８００±８ｒ ａｍ。蜗壳不机加工 的通流表 面要求光滑平整 ，过渡处打磨圆滑无棱角 ，焊
使进入旋流状态的过渡沿程损失小 ，因此蜗壳内 壁曲线连接光滑而没有拐点，曲率 中心在同一侧， 这样沿程损失能量小 、旋流器的效率高。从图１
可以看出蜗壳是复杂的异形件 ，其壳体为阿基米
德螺旋线 ，蜗壳单节弧度不同，上 、下单节瓦块
图 ２ 蜗 壳 单 节 瓦 块 示 意 图
行弧度矫正 。 卷制好 的瓦块各项尺寸符合表２的要求 。
２．３ 组 装 与焊 接 ２．３．１ 蜗壳对装宜在 钢平 台上进行 ，首先检测 装配平台平 面度情况 ，其平面度 ￣ ＜２ｒ ａｍ。 ２．３．２ 将 座 环 法 兰粗 加 工后 与 固定 导 叶 、特 殊 固定 导 叶开 坡 口组 焊 ，焊后退 火 去焊接 应力 （第
对 角 线
允 许 偏 差 （ｍｍ ） ±ｌ ±ｌ ≤２
在卷制过程 中 ，要 勤检查 、常校核 ，发现偏差
及 时 纠 正 ；
（４）卷板时，要严格控制瓦块的曲率半径，
随时控制 ，严防产生曲率过小 的现象 ；
（５）卷制好 的瓦块 以 自由状态下直立于平
台上 ，用样板检查弧度 ，其间隙 ≤２．５ＨⅡｎ。在局 部 位 置 间 隙 ＞２．５ｍｍＨ￣，采 用机 械 压 力 的方 法进
渡到椭 圆形 ，瓦块板厚 １２ｒ ａｍ，进水 口中心线至 机组垂直 中心线距离 为１０００±ｌＯｍｍ，支脚座 中 心 线至 机组 垂 直 中心线 距离 为９８０±ｌＯｍｍ，进 水
１ 蜗壳制作 的工艺性分析
蜗壳是将液流的直线运动变为圆周运动的转
口平面至机组水平 中心线 的距离８９０±ｌｍｍ，进 换器。既要使悬浮浏 顷畅地进入旋流状态 ，又要
一 次 退 火 ），焊缝 处 打磨 光 滑 ，无 棱 角 ，并 在 划线平 台上划出上 、下座环法兰的坐标轴线＋ｘ、 一 ｘ、＋Ｙ、一Ｙ，并 打 上 钢 印 。 ２．３．３ 先 用 ３支 长度 ７５０ｒａｍ左 右 的 １ 槽 钢 件４均 布牢固点焊在座环的底面作支柱 ，以方便安装。 在座环件 １内园上找出上、下座环法兰的＋ｘ钢印 点 ，将上 、下钢 印两点连成直线 ，同理将一ｘ钢 印点上 、下两点连成直线 ，沿着该直线在座环 内园点焊５＃角钢件２，其长度略高于座环的高度 即可 。在座环上 、下底面分别用长度２０５０ｍｍ的 １６＃槽钢件３沿从＋ｘ到一ｘ坐标线方 向并贴合５＃角 钢件２的背 面点焊定位 ，以作蜗壳第 １节瓦块 安 装定位基准用 ，具体如图３所示。 ２．３．４ 以座环坐标轴线上一ｘ坐标线为基准 ，逐 节依次装配 、焊接、打磨内壁环焊缝 ，装配时以 下料后划 出的下表面侧 中心线定位各节瓦块 高 度 ，用花篮螺丝调节定位瓦块水平方向位置及与 座环连接处的开 口位置 。环缝对装先从上 、下蝶 形 边开 始 向腰 线 压缝 。相邻 瓦块 的周 长差 应均匀
金属蜗壳是反击式水轮机引水部件中的重 接接 缝错 边 量 ≤壁厚 的１０％，蜗 壳 进 口法 兰平 面
要构件 ，如图ｌ所示 。蜗壳主要 由２１节或２２节蜗 与座环法兰平面垂直度 ≤０．５ｍｍ，焊后蜗壳做水
壳单节 瓦块及 座环等组成 ，断面形状 由圆形过 压试验 ，在０．８ＭＰａ下持续３０分钟无渗漏现象。
（２）卷板时 ，不准锤击钢板 ，应防止在钢 板上出现任何伤痕 ；
（３）采 用分 段 滚压 ，在 瓦块 上 表 面按 大小 口弧度划 出滚 压线 ，卷板时使板料 上的滚压线 与辊轴 中心线保持平行 ，以防瓦块产 生扭 曲。
分布在整个周长上 ，蜗壳 内壁错边量 ≤ｌｍｍ，环
项 目 长 宽
首尾相接 ，对蜗壳各单节瓦块下料尺寸、卷制尺寸
精度 、装配精度要求较高 ；焊缝较多且密集 ，各单
节瓦块之间接缝处过渡圆滑 ，内壁曲线连接光滑不
允许有 拐 点 ，焊 接接 缝错 边量 要求 ≤壁厚 的
１０％，焊后需要试压，焊缝质量要求较高 ；所以制
料尺寸精度 、卷 制精度 、
装配精度、二次消除焊接应力等工艺措施，控制蜗
壳的装配质量 、焊缝质量 ，以保证产品质量。
１一进水 口法兰 ；２－进水 蛐管 ；３一蜗壳壳体 ；４－吊耳；５－搭子 ；
牌 一
。座环
图１ 金属蜗壳示意 图
作者简介 ：刘俊 良 （１９６３一），男 ，高级工程师 ，现从事技术及管理工作 。
２ 蜗 壳制作工艺
… … Байду номын сангаас 一
Ｊ一５Ｏ 现代焊接 ２０１６年第５期 总第１６１期
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２＿１ 下料
为保证蜗壳钢板下料 尺寸 的精确性 ，采用 数控切割机下料 。数控下料前首先绘制蜗壳ＣＡＤ 展开图 ，确保展开 图无误后 ，将 蜗壳 ＣＡＤ展开 图转化 成数控切割机的下料 排版图 ，核对无误 后 ，进行切割工作 ，钢板切割后检查各项尺寸 ， 各项尺寸符合表 １的要求。在切割后 的钢板长度 方 向上找正并 画出钢板上 、下表 面的中心线 ， 上表面侧 的中心线 以备滚压卷制用 ，下表面侧 中心线 以备装配时定位高度用 ，并做好清楚标 识 ：钢板编号 、接缝对接号等。 ２．２ 卷 制
应 用 广 角
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水 轮 机金 属蜗 壳制作 工
文／新余 钢 铁 集 团机 械 制造 公 司 刘 俊 良 刘 社琴
摘 要 ：本文分析了水轮机金属蜗壳的结构特点 ， 提出下料、卷制、装配、焊接、二次退火等工艺 措施 ，有效解决 了金属蜗壳装配、焊接工艺问题 ， 保证 了蜗 壳的尺 寸精度、装配精度及焊缝质量的 要求 。 关键 词 ：金 属蜗 壳 ：装 配 ；焊 接 ：工 艺