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[摘 要]变压器产品生产过程中的焊接是非常重要的工序，尤其是焊接强度。对于需要吊用的焊接部件，它的焊接质量要求更为严格。另外对于变压器油箱等部件而言，其功用之一是储存变压器油，因而则要求焊缝致密不得有渗漏油现象出现。其次，焊接质量直接影响着变压器产品的外观质量，因而要求焊接的产品表面光滑、平整、美观。
[关键词]变压器；油箱焊接；质量；分析
中图分类号：TM41；TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0024-01
引言：随着用户对变压器油箱焊接质量、特别是对主变油箱无渗漏这一质量要求的提高，各变压器厂家对保证油箱的焊接質量非常重视。因为油箱焊接质量的好坏，直接影响变压器安全运行。虽然各厂家对油箱焊接质量及其检验环节很重视，但有时经过泵压试漏后的油箱在厂家合格，而到了用户那里，又出现渗漏现象。产生这一现象的主要原因是，焊接中产生的残余应力在短期内无法消除，经过起吊运输等外力作用与焊接应力叠加，达到焊缝疲劳极限，出现焊缝裂纹。另外，变压器在运行一段时间以后，也会出现个别位置焊缝渗漏现象。这是由于应力腐蚀引起裂纹快速扩展，应力越大，腐蚀越快。变压器在运行中，受到振动带来的工作应力与残余应力叠加，导致裂纹扩展。变压器油箱是较复杂的焊接结构件，焊缝纵横交错，不可避免地会产生大面积的焊接应力和各种焊接缺陷，如气孔、裂纹、焊瘤、夹渣、未焊透、咬边和弧坑缩孔等。
1.因素的影响
一是焊缝尺寸超差。焊缝尺寸超过标准规定的要求，将出现焊缝过宽、细颈、过高、过低及过渡不平滑，角焊缝中焊脚高度不一致等现象。产生此缺欠的主要原因是焊件坡口尺寸不对，焊接速度不正确，过快或过慢，操作技术不熟练。
二是咬边。所谓咬边是在焊缝边缘与基体金属交界处形成凹陷形状。产生此缺欠的原因是焊条倾角不合适，焊件位置摆放不当或焊接时电流过大。
三是焊瘤。是熔化的金属敷在未熔化的基体金属表面.仁，形成焊瘤。产生此缺欠的主要原因是焊接时电流过大，金属熔敷不均匀；焊件位置摆放不正确。
四是弧坑。弧坑是在焊缝收火处未填满，留下一个凹坑。产生此缺欠的原因是焊接电流过大，操作不当。弧坑用熄弧法收尾或用回焊一段法均可消除。
五是烧穿。烧穿就是在基体金属上烧成空洞。防止烧穿必须作到焊接电流适当，不能过大，焊接速度要掌握正确，不宜过慢；装配间除要符合规定，不宜过大。
六是焊漏。是熔化金属从焊缝反面漏出，其高度超过标准值。造成焊漏的主要原因是焊接时电流过大，同时装配间隙过大。
七是气孔夹渣。在焊接表面及焊缝内部形成圆形、椭圆形等状的及不规则的孔洞或夹渣。造成的原因较多，其主要是基体金属表面不清洁，填充材料不清洁或质量不合格。另外焊接速度过高，冷却速度太快，电弧过长，电流过小，焊条倾角不正确也可产生此缺欠。
八是没有焊透。熔化金属和基体金属间或焊缝层间有局部的未熔合称为未焊透。未焊透的主要原因是焊接电流过小，焊接速度过快，焊条的倾角不正确，装配间隙和坡口加工角度不符合要求；焊件表面清理不好等。
九是裂纹。首先过渡区上的裂纹过渡区域中产生裂纹，并裂口呈暗色（强烈的氧化色）。产生此缺欠的主要原因是被焊材料的裂纹倾向性较强，焊接结构刚性太大，焊缝分布不合理，焊接程序不对；其次焊缝上的裂纹在焊缝上有横向的和纵向的裂纹，其裂口为暗色或光亮的氧化色。产生此缺欠的原因是填料质量不合格，焊接过程中焊接电流过大，熔深过高，冷却太快，焊条选用不当。最后从焊缝发展到基体金属上的裂纹裂纹从焊缝中延伸到基体金属材料上，裂口处呈光亮（弱氧化色）。这类焊接缺欠的主要原因是基体金属材料裂纹倾向性较强，校正方法不正确，焊接方法选择不当。
十是异种钢材焊接裂纹。异种钢材焊接，在变压器产品中多用于隔磁板与箱盖的焊接。异种钢材焊接裂纹的主要原因有两条：其一是焊条选用不当，不符合技术要求，其二是电源种类选用不正确。
2.结构设计采取的措施
变压器油箱与附件通过法兰连接后，形成密封容器。首先在设计时要考虑，采用合理的结构设计保证焊接质量，合理的密封结构保证焊后无渗漏。
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
3.焊接电流及坡口的选择
焊接电流的大小，对焊接质量及生产效率有很大影响。电流过小，电弧不稳定，易造成夹渣及未焊透等缺陷，且生产效率低；电流过大，则容易产生咬边和烧穿等缺陷，同时飞溅增加，因此焊接电流要适当。
3.1 焊接电流与焊条直径的关系
焊接电流的大小，主要由焊条直径、工件厚度、接头形式、焊缝空间位置及焊接层次等因素决定，其中最主要因素是焊条直径和焊缝的空间位置。在使用一般结构钢焊条。焊缝的空间位置不同，焊接电流的大小也不同。一般情况下，立焊时焊接电流比平焊时小15%-20%；横焊、仰焊比平焊的焊接电流小10%-15%。工件厚度大时，取电流上限值。不锈钢焊条的电阻较大，线膨胀系数大，焊接过程中的焊接电流大，焊条易发红造成药皮过早脱落，影响焊接质量，且合金元素烧损多，因此焊接电流相应减小。
3.2 坡口形式的选择
板厚及焊接质量要求不同，选择不同的坡口形式。手弧焊板厚小于6mm时，一般不开坡口，但重要的结构件，当厚度为3mm时，就要开坡口。板厚在12mm-60mm时，可采用双Y形坡口。带钝边形坡口焊进的金属量更少，焊件变形也更小，但加工坡口困难，一般用于较重要的焊接结构。箱沿在拼接时，焊线必须开坡口，以保证焊透，内侧的焊线端头要焊死，以防形成进油和油涌道，
总结：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。
参考文献
[1] 俞高波，黄仲远，吴庆国，楼致远.不同焊接工艺在电力变压器油箱制造中的应用[J].焊接技术，2013，05：70-73.
[2] 侯乐平，黄仲远，许钎，林焱，麻斌强.低碳钢与奥氏体不锈钢及低温钢焊接工艺试验[J].金属加工（热加工），2009，24：24-26.
[3] 李忠顺，郭源成，姜野，曹凤辉，李赫.变压器油箱铜板屏蔽焊接新工艺[J].变压器，2016，03：22-25.
[4] 李香情，张秀云，李丹丹.高速动车变压器油箱出线端子板焊接变形控制[J].金属加工（热加工），2016，12：38-39.
[5] 李全禄.大型变压器油箱焊缝缺陷的无损检测[J].陕西师大学报（自然科学版），1994，02：87-88.
[关键词]变压器；油箱焊接；质量；分析
中图分类号：TM41；TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0024-01
引言：随着用户对变压器油箱焊接质量、特别是对主变油箱无渗漏这一质量要求的提高，各变压器厂家对保证油箱的焊接質量非常重视。因为油箱焊接质量的好坏，直接影响变压器安全运行。虽然各厂家对油箱焊接质量及其检验环节很重视，但有时经过泵压试漏后的油箱在厂家合格，而到了用户那里，又出现渗漏现象。产生这一现象的主要原因是，焊接中产生的残余应力在短期内无法消除，经过起吊运输等外力作用与焊接应力叠加，达到焊缝疲劳极限，出现焊缝裂纹。另外，变压器在运行一段时间以后，也会出现个别位置焊缝渗漏现象。这是由于应力腐蚀引起裂纹快速扩展，应力越大，腐蚀越快。变压器在运行中，受到振动带来的工作应力与残余应力叠加，导致裂纹扩展。变压器油箱是较复杂的焊接结构件，焊缝纵横交错，不可避免地会产生大面积的焊接应力和各种焊接缺陷，如气孔、裂纹、焊瘤、夹渣、未焊透、咬边和弧坑缩孔等。
1.因素的影响
一是焊缝尺寸超差。焊缝尺寸超过标准规定的要求，将出现焊缝过宽、细颈、过高、过低及过渡不平滑，角焊缝中焊脚高度不一致等现象。产生此缺欠的主要原因是焊件坡口尺寸不对，焊接速度不正确，过快或过慢，操作技术不熟练。
二是咬边。所谓咬边是在焊缝边缘与基体金属交界处形成凹陷形状。产生此缺欠的原因是焊条倾角不合适，焊件位置摆放不当或焊接时电流过大。
三是焊瘤。是熔化的金属敷在未熔化的基体金属表面.仁，形成焊瘤。产生此缺欠的主要原因是焊接时电流过大，金属熔敷不均匀；焊件位置摆放不正确。
四是弧坑。弧坑是在焊缝收火处未填满，留下一个凹坑。产生此缺欠的原因是焊接电流过大，操作不当。弧坑用熄弧法收尾或用回焊一段法均可消除。
五是烧穿。烧穿就是在基体金属上烧成空洞。防止烧穿必须作到焊接电流适当，不能过大，焊接速度要掌握正确，不宜过慢；装配间除要符合规定，不宜过大。
六是焊漏。是熔化金属从焊缝反面漏出，其高度超过标准值。造成焊漏的主要原因是焊接时电流过大，同时装配间隙过大。
七是气孔夹渣。在焊接表面及焊缝内部形成圆形、椭圆形等状的及不规则的孔洞或夹渣。造成的原因较多，其主要是基体金属表面不清洁，填充材料不清洁或质量不合格。另外焊接速度过高，冷却速度太快，电弧过长，电流过小，焊条倾角不正确也可产生此缺欠。
八是没有焊透。熔化金属和基体金属间或焊缝层间有局部的未熔合称为未焊透。未焊透的主要原因是焊接电流过小，焊接速度过快，焊条的倾角不正确，装配间隙和坡口加工角度不符合要求；焊件表面清理不好等。
九是裂纹。首先过渡区上的裂纹过渡区域中产生裂纹，并裂口呈暗色（强烈的氧化色）。产生此缺欠的主要原因是被焊材料的裂纹倾向性较强，焊接结构刚性太大，焊缝分布不合理，焊接程序不对；其次焊缝上的裂纹在焊缝上有横向的和纵向的裂纹，其裂口为暗色或光亮的氧化色。产生此缺欠的原因是填料质量不合格，焊接过程中焊接电流过大，熔深过高，冷却太快，焊条选用不当。最后从焊缝发展到基体金属上的裂纹裂纹从焊缝中延伸到基体金属材料上，裂口处呈光亮（弱氧化色）。这类焊接缺欠的主要原因是基体金属材料裂纹倾向性较强，校正方法不正确，焊接方法选择不当。
十是异种钢材焊接裂纹。异种钢材焊接，在变压器产品中多用于隔磁板与箱盖的焊接。异种钢材焊接裂纹的主要原因有两条：其一是焊条选用不当，不符合技术要求，其二是电源种类选用不正确。
2.结构设计采取的措施
变压器油箱与附件通过法兰连接后，形成密封容器。首先在设计时要考虑，采用合理的结构设计保证焊接质量，合理的密封结构保证焊后无渗漏。
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
3.焊接电流及坡口的选择
焊接电流的大小，对焊接质量及生产效率有很大影响。电流过小，电弧不稳定，易造成夹渣及未焊透等缺陷，且生产效率低；电流过大，则容易产生咬边和烧穿等缺陷，同时飞溅增加，因此焊接电流要适当。
3.1 焊接电流与焊条直径的关系
焊接电流的大小，主要由焊条直径、工件厚度、接头形式、焊缝空间位置及焊接层次等因素决定，其中最主要因素是焊条直径和焊缝的空间位置。在使用一般结构钢焊条。焊缝的空间位置不同，焊接电流的大小也不同。一般情况下，立焊时焊接电流比平焊时小15%-20%；横焊、仰焊比平焊的焊接电流小10%-15%。工件厚度大时，取电流上限值。不锈钢焊条的电阻较大，线膨胀系数大，焊接过程中的焊接电流大，焊条易发红造成药皮过早脱落，影响焊接质量，且合金元素烧损多，因此焊接电流相应减小。
3.2 坡口形式的选择
板厚及焊接质量要求不同，选择不同的坡口形式。手弧焊板厚小于6mm时，一般不开坡口，但重要的结构件，当厚度为3mm时，就要开坡口。板厚在12mm-60mm时，可采用双Y形坡口。带钝边形坡口焊进的金属量更少，焊件变形也更小，但加工坡口困难，一般用于较重要的焊接结构。箱沿在拼接时，焊线必须开坡口，以保证焊透，内侧的焊线端头要焊死，以防形成进油和油涌道，
总结：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。
参考文献
[1] 俞高波，黄仲远，吴庆国，楼致远.不同焊接工艺在电力变压器油箱制造中的应用[J].焊接技术，2013，05：70-73.
[2] 侯乐平，黄仲远，许钎，林焱，麻斌强.低碳钢与奥氏体不锈钢及低温钢焊接工艺试验[J].金属加工（热加工），2009，24：24-26.
[3] 李忠顺，郭源成，姜野，曹凤辉，李赫.变压器油箱铜板屏蔽焊接新工艺[J].变压器，2016，03：22-25.
[4] 李香情，张秀云，李丹丹.高速动车变压器油箱出线端子板焊接变形控制[J].金属加工（热加工），2016，12：38-39.
[5] 李全禄.大型变压器油箱焊缝缺陷的无损检测[J].陕西师大学报（自然科学版），1994，02：87-88.