[发明专利]屏蔽电机定子屏蔽套与下法兰焊接方法及其所使用的设备

权利要求书

1.一种屏蔽电机定子屏蔽套与下法兰焊接方法，其特征是：

(1)采用机动填丝钨极氩弧焊方法焊接屏蔽电机定子屏蔽套与下法兰接头，钨极氩弧焊是以氩气作为保护气体，利用钨电极与母材金属之间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的焊接过程，焊丝的填充是通过机械传送方式在焊接方向的一侧以一定速度送进；

(2)根据接头具体结构形式及尺寸，设计并制造可在固定的环形导轨上行走的专用焊接机头(1)，机头(1)上集成了机械送丝机构(2)和具备弧长控制功能钨极氩弧焊枪(3)；设计并制造配合该机头使用的工装；

(3)根据接头具体结构尺寸，调整焊接参数，选用匹配的电流、电压、送丝速度及焊接速度，调整机头和送丝管送进角度以达到最佳的连续填充条件，获得最理想的焊缝质量；

(4)薄壁圆筒形结构的屏蔽电机定子屏蔽套采用美国材料与试验协会(ASTM)标准B575材料,长度3676mm，外径591.236mm，壁厚0.381mm，下法兰采用美国机械工程师学会(ASME)标准SA336Grade F304材料，和屏蔽套配合内径为591.82mm，选用与母材成分性能相近的镍铬钼(美国焊接学会(AWS)标准A5.14/A5.14M ERNiCrMo-4)焊丝，结合专用机械的焊机送丝要求，选择盘状形式的填充材料，焊丝直径为0.020(0.5mm)，装载在配套的送丝盘上，焊接接头时由专用机械上的送丝机构提供动力，实现连续送丝；

(5)焊接方法：a)清理屏蔽套及下法兰表面，保持下法兰端面在水平位置，将屏蔽套穿过下法兰并固定,保持工件于平焊位置；b)安装净化气囊于定子屏蔽套内腔，持续提供充足的辅助保护氩气，确保在整个焊接过程中在屏蔽套内形成保护气体空腔。安装清理好的支撑工装及冷却铜环，保证下法兰8端面和屏蔽套9上边缘平齐，冷却环10位置距屏蔽套上边缘大约0.035(0.889mm)后，调节撑紧冷却环，尽量保证冷却环和屏蔽套贴严，消除冷却铜环和屏蔽套的间隙；c)将钨极氩弧焊机头连同导轨安装至支撑工装，确保钨极、焊丝相对于屏蔽套的角度、位置符合要求，焊接前调整匹配的电流、电压、送丝速度及焊接速度等规范；d)采用机动钨极氩弧焊方法焊接，工件固定，焊机机头沿导轨匀速圆周运动运动，焊工在焊接过程中实时监测焊接熔池，并对焊接参数和送丝位置进行微调，保持送丝位置位于焊接熔池中心，保证焊接过程中熔池稳定，焊接后焊缝接头在空气中冷却到室温；e)焊后对焊缝质量进行检查，利用五倍放大镜对焊缝接头外表面进行检查和液体渗透检查，焊缝成形良好，无损检测合格，达到了预期效果。

2.一种屏蔽电机定子屏蔽套与下法兰焊接所用的设备，其特征是：焊接机头(1)上集成机械送丝机构(2)和具备弧长控制功能钨极氩弧焊枪(3)；配合机头(1)使用的工装包括：环形导轨(5)、铜质冷却环(10)、支撑(4)、气囊(7)以及托架(6)；机头(1)集成送丝机构(2)和钨极氩弧焊焊枪(3)，支撑(4)上部安装焊机导轨(5)，支撑(4)下部安装冷却环(10)，托架(6)放置在下法兰(8)上用于固定支撑(4)，气囊(7)安装于定子屏蔽套内腔(9)；焊接前将保证下法兰(8)端面和屏蔽套(9)上边缘平齐，冷却环(10)轴向方向略低于焊缝。