[发明专利]一种变压器油箱铜板焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢材与铜材焊接的方法，特别涉及一种变压器油箱铜板的焊接方法。

背景技术

变压器油箱为箱式结构，箱体部分由箱底、箱壁、箱盖构成，如图1所示，材质一般为碳钢板和低磁板。变压器及油箱在运行过程中，油箱内部将产生磁场，为此，一般在油箱箱壁、箱盖处装焊铜板以屏蔽磁场，如图2所示。

然而，铜板与铜板间焊接，铜板与箱体焊接是一项技术难题：首先，从焊接方法的选择上，在结构件制造单位中，常用的焊接方法有焊条电弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊，其中，使用焊条电弧焊进行铜板焊接，将容易产生气孔、裂纹等缺陷，焊缝成形较差，且操作难度大，使用钨极气体保护焊，由于钨极气体保护焊一般电流较低、电弧电压低，因此对于铜板焊接，难以形成熔池，此外，采用钨极气体保护焊对于结构件产品生产效率低下。

因此，亟需开发一种操作简便、焊接变形小的变压器油箱铜板焊接方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：使用氩气和氦气的混合气作为保护气，使用熔化极气体保护焊对铜板和钢制油箱进行焊接，不需要对铜板或者钢制油箱进行预热，可便利地执行焊接操作，并且焊缝质量好，产品变形量小，从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供一种变压器油箱铜板焊接方法，其特征在于，该方法使用氩气和氦气的混合气作为保护气，使用熔化极气体保护焊对铜板和钢制油箱进行焊接，优选地，基于氩气与氦气的总体积，其中氩气体积分数为20％～40％。

附图说明

图1示出变压器油箱的外部结构示意图；

图2示出变压器油箱内部结构示意图；

图3示出角焊缝结构的剖面示意图；

图4示出角焊缝结构俯视图，即，M向视图；

图5示出对接焊缝结构的剖面示意图；

图6示出对接焊缝结构的俯视图，即，N向视图；

图7示出塞焊结构的剖面示意图；

图8示出塞焊结构的俯视图，即，P向视图。

附图标号说明：

1-变压器油箱的箱盖

2-变压器油箱的箱壁

3-变压器油箱的箱壁

4-与变压器油箱焊接的铜板

5-塞焊焊孔

6-对接焊缝

7-角接焊缝

8-变压器油箱箱体钢板

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以下详述本发明。

在对铜和钢进行焊接时，通常选用以纯氩气作为保护气的半自动熔化极气体保护焊，然而，使用以纯氩气作为保护气的半自动熔化极气体保护焊装焊铜板时仍然存在以下难点：

(1)铜的热导率在20℃时比铁大7倍，1000℃时大11倍。铜板焊接时热量极易发散，使加热范围增大，焊接区难以达到熔化温度，为此，焊前一般需要将铜板或箱体预热到较高温度；

(2)如(1)中所述，将铜板或箱体加热到较高温度后再施焊，将产生严重的焊接变形，尤其是对于铜板与箱壁的焊接，除焊接铜板四周的焊缝外，铜板与箱壁还要进行塞焊，如图3所示，因此，需要进行预热及焊接的位置较多，更加加大了油箱箱壁与铜板的焊接变形，后续难以校正；

(3)即使采用焊前预热至较高温度的方法，在进行焊接时，焊缝成形质量仍然很差，且焊缝表面乌黑；

(4)铜板焊接另一大难点在于，所形成的焊缝熔深较浅、熔合不良，焊缝承载能力差。

根据本发明，提供一种变压器油箱铜板焊接方法，其特征在于，该方法使用氩气和氦气的混合气作为保护气，使用熔化极气体保护焊对铜板和钢制油箱进行焊接。