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　　12月30日，世界最大單機(jī)容量、最大尺寸沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪在哈電集團(tuán)焊接制造成功，世界首臺單機(jī)容量500兆瓦扎拉水電站沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)輪躍然出世，標(biāo)志著我國高水頭、大容量沖擊式水電機(jī)組的研制技術(shù)實現(xiàn)了重大突破，走在了世界前列。

　　水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪是國家“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力。哈電集團(tuán)電機(jī)公司在項目業(yè)主中國大唐集團(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個輪轂鍛件和21個水斗鍛件組成，焊接后的重量達(dá)90.8噸。

　　沖擊式水輪機(jī)是用壓力管道引導(dǎo)水流沖擊式轉(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，時刻承受高頻率的動態(tài)壓力，對機(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。

　　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，也是沖擊式轉(zhuǎn)輪世界之最;且由于材質(zhì)、型狀、尺寸等原因，焊接、加工等環(huán)節(jié)的制造技術(shù)，都處于相關(guān)領(lǐng)域的前沿，探索制造的過程，存在很多風(fēng)險因素和不確定性，焊接制造要求極高、難度極大。

　　為突破扎拉500兆瓦沖擊式轉(zhuǎn)輪焊接難關(guān)，哈電集團(tuán)電機(jī)公司開展了技術(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，選擇了性能優(yōu)異且高效的“鍛焊”制造工藝路線;通過三維檢測模擬計算進(jìn)行裝配焊接，探索選用了最優(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。

　　哈電集團(tuán)電機(jī)公司組建扎拉轉(zhuǎn)輪焊接技術(shù)團(tuán)隊，針對馬氏體不銹鋼強(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)量保證等多個方面，對焊接制造關(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)輪的焊接制造提供了技術(shù)支撐。

　　哈電集團(tuán)電機(jī)公司組建了扎拉轉(zhuǎn)輪焊接生產(chǎn)攻關(guān)團(tuán)隊，一方面，抽調(diào)技術(shù)高超、經(jīng)驗豐富的精英焊工和焊接工藝人員承擔(dān)焊接任務(wù);另一方面，采取精益管理舉措保質(zhì)量、保進(jìn)度、提效率。承擔(dān)焊接任務(wù)的冷作分廠深入推進(jìn)生產(chǎn)和技術(shù)融合，并圍繞提質(zhì)增效開展攻關(guān)活動，反復(fù)研討工藝方案、開展多項仿真模擬，為生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行做好充分準(zhǔn)備。

　　焊接生產(chǎn)攻關(guān)團(tuán)隊成員，在水斗之間僅能勉強(qiáng)容身的狹小空間里艱難作業(yè)，克服高溫炙烤、反手焊接難度大、層間清理強(qiáng)度大等諸多困難，采用TIG方法對深焊口進(jìn)行精細(xì)焊接，采用MAG方法對其他位置進(jìn)行焊接，全方位、多層次保證轉(zhuǎn)輪焊接制造過程質(zhì)量。經(jīng)過歷時107天累計1712小時的不懈努力，哈電集團(tuán)電機(jī)公司成功攻克了扎拉轉(zhuǎn)輪的焊接制造難關(guān)，創(chuàng)造了世界首臺500兆瓦沖擊式機(jī)組轉(zhuǎn)輪的制造奇跡。

　　通過扎拉500兆瓦沖擊式機(jī)組轉(zhuǎn)輪的焊接制造，哈電集團(tuán)電機(jī)公司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)，推動了我國電力裝備制造技術(shù)取得了重大突破。

　　文章來源：哈爾濱電氣集團(tuán)有限公司