在制造过程中，如果转轮体各直径尺寸超出允差范围，就不能保证转轮体弧面与叶片转动部分允差小于等于0.5mm间隙的要求，将影响叶片和转轮体的使用性能，若报废，其造价较高，且生产周期很长，从毛坯到成品，工艺复杂，直接影响电站水轮发电机的安装进度。为保证设计和使用要求，只有采取补救措施，即整体补焊的工艺措施进行修复。转轮体的修复检测由于转轮体上部、中部及下部各部分尺寸超差不同，为了保证补焊后有足够的加工量，避免补焊过量造成浪费及热输入量产生焊接应力，必须检测出各部位超差的实际尺寸。然后，根据大球面体其表面尺寸测量较困难这一特点，经研究决定采用制作球面弧形测量样板的方法，用塞尺测量出各曲面的超差尺寸，以确定实际补焊的厚度，从而解决转轮体补焊位置尺寸测量困难的问题，同时为补焊时检测补焊的厚度提供检测工具。

　　在数控落地镗铣床上按程序加工出弧面样板。测量时按圆周对称90°分4个测量点，在每个测量点以圆柱端为测量样板卡靠基准。测量时将测量样板垂直卡靠圆柱端后，用塞尺测量上、中、下各部分实际间隙尺寸，在各检测位置做出间隙尺寸数值标示，在各90°弧段内再分别选择2点，各点为。按照上述测量方法分别再检测各位置间隙尺寸做出数值标示，经过比对，周圈各间隙尺寸相同，上、中、下各段间隙尺寸分别为。按照其检测出的误差确定各段补焊的实际厚度。补焊后可将样板的圆柱端插装6mm厚卡套，用样板对补焊后的厚度进行检测，对有凹陷或补焊不足的位置进行修补，保证补焊后有足够的加工量。转轮体的补焊工艺3.1转轮体的预热转轮体材料ZG20SiMn是低合金铸钢，材料的淬硬倾向较大，热影响区易产生冷裂纹，材料厚度越大焊接区的冷裂倾向也越大。为提高抗裂性，应尽量降低焊接位置的含氢量，补焊前必须进行预热。由于转轮体件大壁厚达300mm，如果采用氧乙炔火焰加热需五名焊工用5个气焊割炬同时加热，且时间长、散热快、热量不均匀，外热内冷，达不到热透的效果；若采用电加热器，需要多台LCD型履带式陶瓷电加热器，而且导线多、球面固定及操作都十分困难，时间长耗电量大，加热效果也不理想，满足不了转轮体实际预热要求；重工与起重技术依据热处理厂退火炉的条件，将转轮体整体进炉加热至300℃，保温2.5h，使转轮体充分热透后取出，运至厂房内无风位置。将已准备好的垫铁调平固定，使转轮体立放焊接工位上，并用石棉布将顶部和周围未先焊的位置覆盖保温，用DM－80B型测温仪检测实际温度，在150～200℃范围内进行补焊。

　　补焊方法的选择及焊接材料和工艺参数的选用转轮体整体立放，其特殊结构补焊位置分别采用横焊和立焊以及药芯焊丝电弧焊。其特点是：焊接工艺性能优良，适合全位置高效率连续焊接；飞溅少、颗粒细、熔渣易于清除；而且熔敷效率达90％以上，熔敷速度比气体保护电弧焊效率更高，是焊条电弧焊的2～3倍。因此，三种焊接方法中，药芯焊丝电弧焊为最佳选择。

　　根据材料的力学性能和化学成份，抗拉强度为以上。焊接材料的选择其力学性能必须满足使用材料的力学性能要求，合金成份应保证在优良的焊接性能的基础上基本与母材的指标相一致。转轮体补焊用的材料选用了抗拉强度510MPa以上，屈服强度达481MPa焊接材料。相当，符合国家标准E501T－1型号的TWE711牌号药芯焊丝，直径Ф1.2mm，使用二氧化碳保护气体，采用直流电源DE焊丝熔敷金属力学性能。补焊工艺参数横焊焊接电流焊接速度气体流量层间温度控制范围立焊焊接电焊接速度气体流量层间温度控制范围转轮体表面补焊工艺措施在预热后、焊前必须将表面锈蚀、污物打磨干净，露出金属光泽；转轮体上部、中部及下部补焊的厚度必须保证。转轮体补焊后不再进行热处理以消除应力，因此，补焊时将补焊区分为若干个小块，采取分块、对称和跳焊的方法进行补焊，以利于焊接应力的释放，减少焊接变形和焊接残余应力。转轮体补焊控制的要点是：必须保证加工厚度，并应尽量减少补焊量，同时，避免出现串气孔、大量未熔合和裂纹等严重缺陷现象，保证各熔合线和接头能较好地熔合。严格按照补焊工艺操作，每道焊肉除咬合均匀外，还必须用钢丝刷将表面和每一道熔合线处的熔渣等污物清理干净后方可进行下一道补焊。

　　每次起弧时先送气，收弧时气体延时5s后停止气体保护，收弧时要填满弧坑，若产生弧坑或有气孔出现，必须立即用事先备好的打磨机磨掉后才能进行下一道补焊。补焊时选用4名技术过硬经验丰富的焊工同时进行，用测温仪分时段测量温度的变化，层间温度保证在要求的范围内，全部补焊后整体用石棉布覆盖保温缓冷。极矩法与系数法的比较系数法与极矩法是两种完全不同的、没有直观可比性的计算方法。下面以FEM为标准，用系数法和极矩法对我国5～50t、80t、100t桥式起重机大车运行侧向力进行计算，并对两种计算方法的数值进行比较。起重机车轮是活动型，起重机车轮是固定型（F型）。车轮轴承如果在轴向不是固定的，即内圈或外圈有一定的串动量，一般按M型计算侧向力，反之按F型计算侧向力。

　　很显然，极矩法计算相对繁琐，而系数法相对简单，究竟哪种方法更贴近实际，这需要大量的试验数据作依据。是国际上著名的起重机械设计规范，98版FEM将极矩法增入，这说明FEM开始倾向于极矩法。系数法具有计算简单、又有多年的使用经验等优点。这也许是FEM计算侧向力的两种计算方法并存的原因。由系数法计算公式可知，降低侧向力最有效的途径是增大L／B的数值，当跨度一定时在结构允许的情况下尽量增大基距B值。各国设计规范对有效基距定义有所不同，不能把基距的概念混淆。考虑到各规范自成系统，为确保计算理论的严密性，计算侧向力时各系数最好取自同一规范。GB3811侧向力计算与其他规范中的数值相比偏大；对“轮压之和”阐述较为模糊；规范中没有对起重机基距给出定义等问题。

　　侧向力有较大的随机性，如果一个计算方法能最大限度地且又经济地概括那些随机性，即便这种方法是保守的，但却是安全、简单的，那么它总是可以采用的微小的气孔、少量接触不良斑点和探伤发现的表面微小缺陷，可采用另一种工艺方法处理，即用冲子冲出凹坑标记，从而为缺陷点补焊创造较好的熔深条件。采用基本无飞溅的TIG钨极氩弧焊进行少量的补焊，然后对氩弧焊焊后的各个焊点，使用手动小型角磨机修平，再用布轮进行最后修磨光滑至成品要求，并按照图样要求进行各项探伤检查。

　　结束语在转轮体大面积的补焊修复过程中，我们对低合金铸钢特殊大型部件的补焊有了进一步的了解，尤其是对如何减少在加工表面、熔合线及接头处产生的各种焊接缺陷以及避免表面多次补焊、反复上机床加工等工艺方法积累了丰富经验。对今后在同类型产品方面进行大面积堆焊耐磨材料、耐汽蚀异质材料以及选择高效率预热方法、确定预热温度和焊接材料等再补焊工艺方面有重要意义。目前，我公司在原研制的水轮发电机转轮体的基础上，又开发研制出超大型水轮发电机转轮体。其表面堆焊前也需要进行预热，因90t大型转轮体吊装、运输很困难，转轮体部件规格高度高于退火炉，无法进炉进行预热，因此，采用天然气燃烧加热的方法，对焊件进行焊前预热是今后工艺研究应用的新课题。