席亭桓

新疆特变电工集团有限公司昌吉电气分公司 新疆昌吉 831100

随着变压器油箱焊接质量的提高，特别是对主变压器油箱无泄漏的质量要求，变压器厂家对变压器油箱的焊接质量非常重视。油箱的焊接质量直接影响变压器的安全运行。虽然各厂家对油箱的焊接质量及其检验环节都非常重视，但有时油箱经过泵压试验后厂家是合格的，但到达用户后又发生渗漏油。

1 结构设计采取的策略

（1）材料选择。在满足使用性能要求的前提下，应尽可能选用焊接性能良好的材料制造焊接结构。一般应选用低碳钢或低合金钢，焊接结构应尽可能选用同种材料，以免在焊接接头中产生很大的应力而产生裂纹。

（2）避免焊缝密集和交叉。任何部位的加强铁与已有焊缝交叉处，应局部开口，防止出现十字交叉线。油箱壁及油箱盖等大面积钢板拼接时，应避免与其他零件的焊缝密集和交叉，焊缝密集和交叉会使接头处严重过热，从而使力学性能下降，焊接应力增大。因此在布置箱壁焊缝时，其与箱壁上加强铁的距离应大于100mm，这样可以降低焊接应力，避免焊缝由于应力集中而引起裂纹。经验证明，十字线焊缝交叉点，往往会造成焊接不良[1]。

（3）密封焊缝焊后应能试漏且便于补焊。油箱任何部位的槽形工件不可封住焊线，因为这种结构会导致无法检漏，而且不能确定渗漏部位，更无法补漏。另外，在焊接结构设计时，要考虑 “内涌漏” 情况，在产品总装后，若出现内焊线不好，油将穿过内焊线，从螺栓孔渗出，若对内焊线进行修补，则必须拆开油箱。如果采用盲孔法兰代替通孔法兰，这种结构只有里外焊缝同时出现渗漏，才能导致漏油发生，因此焊接质量容易保证，补焊方便，而且结构设计更合理。

2 减少焊接应力采取的对策

任何容器的渗漏，其主要原因都是焊接缺陷所致，而裂纹的产生则是由于焊接应力的存在。变压器油箱是较为复杂的焊接结构，几乎每台变压器油箱焊接成型后，都存在一定的微小裂纹，在试漏时难以暴露出来，而油箱在焊接过程中又不可避免地会出现焊接应力。因此在生产过程中，要采取必要措施，减少和消除焊接应力[2]。

（1）合理的焊接顺序。焊接顺序应尽量使焊缝的纵向和横向收缩均比较自由，在平板拼接时，图1a 比图1b 合理。

油箱低压侧箱壁加强铁焊接顺序不合理将出现焊后开裂现象。如果按图2 中的顺序将1、2、3、4、5、6、7、8、9 加强铁与横板焊接，3、5、8 加强铁与横板焊接处将出现焊接裂纹；如果先将1、2、4、6、7、9 加强铁与横板焊接，过一段时间再将3、5、8加强铁与横板焊接，这样焊后就不会出现焊接裂纹。

（2）焊前预热。油箱焊接中产生的主要应力是热应力，热应力是由于构件部分厚薄不同、冷却速度不同、塑性不均匀而产生的应力。焊前将焊件预热到150℃～200℃以下，然后再进行焊接，可以缩小焊件各部分温差，使各部分膨胀和收缩都比较均匀，这样对减少焊接应力极为有效。

（3）加热减应区。加热后使其伸长，从而带动焊接部位，使其产生与焊缝收缩方向相反的变形。焊后冷却时，加热区和焊缝一起收缩，从而减少焊接应力。上述焊件被加热的区域称为减应区。

（4）锤击焊缝。每焊一道焊缝后，用圆头小锤对红热状态下的焊缝进行均匀迅速的锤击，可以减少应力和变形。

（5）焊后时效处理。焊后时效处理包括热时效和振动时效两种方法。热时效通常是将焊件整体或局部加热到600℃～650℃，保温一定时间，然后缓慢冷却，其残余应力可降到60%～70%。振动时效是给工件加一种交变应力（多次循环加载）。由于这种交变应力与残余应力叠加，促使裂纹快速扩展，而导致渗漏。热时效和振动时效都可以把残余应力降低到60%～70%。变压器油箱通过振动时效处理后，降低了焊接残余应力，把变压器油箱的开裂和裂纹的扩展，人为地提前在生产现场出现，以便于采取补焊措施，从而防止变压器投运后渗漏。

总之，油箱焊接质量必须是在采用合理的结构、完善的焊接工艺，并配有高素质焊工的基础上，同时必须对油箱焊接应力采取有效措施，来消除残余应力。只有这样油箱焊接质量才会有新的提高，才能满足用户需要。