工人日?qǐng)?bào)-中工網(wǎng)記者 張世光 通訊員 富宏杰 王學(xué)善 實(shí)習(xí)生 劉逸塵

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)哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司焊接制造成功。世界首臺(tái)單機(jī)500兆瓦扎拉水電站沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)輪誕生，標(biāo)志著中國(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)了重大突破，走在了世界前列。

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)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90噸。

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。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)、形狀、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(xiǎn)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)，哈電電機(jī)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(cè)模擬計(jì)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)量保證等多個(gè)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)輪的焊接制造提供了技術(shù)支撐。

通過扎拉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)了我國(guó)電力裝備制造技術(shù)取得了重大突破。