12月30日,世界首臺(tái)最大單機(jī)容量500兆瓦、最大外徑6.23米扎拉沖擊式轉(zhuǎn)輪焊接制造成功慶祝儀式在哈電集團(tuán)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司(簡(jiǎn)稱哈電電機(jī))舉行,標(biāo)志著我國(guó)高水頭、大容量沖擊式水電機(jī)組的研制技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破,走在世界前列。
慶祝儀式現(xiàn)場(chǎng)
該水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪是國(guó)家“藏電外送”骨干電站扎拉水電站水輪發(fā)電機(jī)組的“心臟”,為發(fā)電機(jī)發(fā)出500兆瓦額定功率提供源動(dòng)力。哈電電機(jī)在項(xiàng)目業(yè)主中國(guó)大唐集團(tuán)的統(tǒng)一組織下,自主化研制的沖擊式轉(zhuǎn)輪能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到世界先進(jìn)水平,轉(zhuǎn)輪采用鍛焊結(jié)構(gòu),由1個(gè)輪轂鍛件和21個(gè)水斗鍛件組成,焊接后的重量超過(guò)90噸。
世界最大單機(jī)容量、最大尺寸沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪
“沖擊式水輪機(jī)是用壓力管道引導(dǎo)水流沖擊水斗式轉(zhuǎn)輪進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的水力機(jī)械,電站落差大壓力高。扎拉電站設(shè)計(jì)水頭671米。轉(zhuǎn)輪是直接影響機(jī)組效率和最重要的受力部件及通流部件之一,在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下,時(shí)刻承受高頻率的動(dòng)態(tài)壓力,對(duì)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行和安全起著至關(guān)重要的作用,焊接制造要求極為嚴(yán)苛?!惫娂瘓F(tuán)首席技術(shù)專家陶星明介紹,作為世界單機(jī)容量最大沖擊式機(jī)組轉(zhuǎn)輪,其輪轂鍛件直徑尺寸為4.7米、厚度達(dá)1米,創(chuàng)造了馬氏體不銹鋼最大鍛件世界紀(jì)錄;加工后的轉(zhuǎn)輪最大外徑6.23米、最大寬度1.34米,是沖擊式轉(zhuǎn)輪世界之最。
為突破扎拉500兆瓦沖擊式轉(zhuǎn)輪焊接難關(guān),哈電電機(jī)開(kāi)展了技術(shù)攻關(guān),采用數(shù)字仿真技術(shù),進(jìn)行大型水斗的模鍛技術(shù)研究,選擇性能優(yōu)異且高效的鍛焊制造工藝路線;通過(guò)三維檢測(cè)模擬計(jì)算進(jìn)行裝配焊接,探索選用最優(yōu)的焊接參數(shù),用高強(qiáng)韌的焊縫將馬氏體不銹鋼鍛鋼制造的輪轂和水斗焊接在一起,提高了轉(zhuǎn)輪的沖擊韌性及耐疲勞性能。
慶祝儀式現(xiàn)場(chǎng)
哈電電機(jī)組建扎拉轉(zhuǎn)輪焊接技術(shù)團(tuán)隊(duì),針對(duì)馬氏體不銹鋼強(qiáng)韌焊接要求和復(fù)雜曲面超厚水斗轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),從焊接材料、焊接工藝、水斗裝配定位、焊接工位、焊接變形控制及焊接質(zhì)量保證等方面,對(duì)焊接制造關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入剖析與研究,形成了一整套焊接技術(shù)方案,為高效優(yōu)質(zhì)完成扎拉500兆瓦沖擊式轉(zhuǎn)輪的焊接制造提供技術(shù)支撐。
通過(guò)扎拉500兆瓦沖擊式機(jī)組轉(zhuǎn)輪的焊接制造,哈電電機(jī)破解了超大超厚低碳馬氏體不銹鋼強(qiáng)韌鍛件焊接難題,攻克了復(fù)雜曲面超厚水斗高效高強(qiáng)韌焊接制造難關(guān),掌握了超高結(jié)合強(qiáng)度表面強(qiáng)化制造工藝關(guān)鍵技術(shù),推動(dòng)我國(guó)電力裝備制造技術(shù)取得重大突破。
制作:王淼;通訊員:富宏杰 王學(xué)善;記者:李愛(ài)民;攝影:李愛(ài)民;視頻:李愛(ài)民