一種新的鐵心拉板隔磁槽加工工藝

宋鵬 秦建偉 曹偉龍

1. 概述

隨著大型電力變壓器產品電壓等級、容量的不斷提高，鐵心拉板使用的原材料及其上面分布的隔磁槽均有不同程度的變化。鐵心拉板原材料由Q235B等普通鋼材更替為20Mn23AlV無磁鋼材，隔磁槽由一道增加到四道以上（見圖1、圖2）。

鐵心拉板隔磁槽常規的加工工藝采用片銑刀銑削加工成形，銑削速度只有26~30mm/min，加工時將兩片或三片厚度4mm的片銑刀重疊，加工范圍受到銑床行程的制約，加工難度大，生產周期長。我們提出使用等離子切割的方法加工鐵心拉板隔磁槽，等離子切割的平均加工速度可達到260mm/min。企業只要具備數控等離子切割設備即可，可以解決加工難度大。生產周期長的問題。

2. 等離子切割工藝

我們以五槽鐵心拉板為例，對使用等離子切割的加工工藝進行詳細描述。

（1）加工順序 鐵心拉板的加工順序如圖3所示。

（2）加工內容 第一，鐵心拉板數控切割機下料，兩端部預割φ100mm吊軸孔。

第二，鐵心拉板四周的余量及斜面坡口銑削加工成形。

圖2 五槽鐵心拉板

第三，使用鉆床在鐵心拉板每個隔磁槽位置的兩端加工φ10mm工藝孔。加工要求：以輪廓尺寸為基準劃出鐵心拉板長度、寬度中心線，后以中心線為基準，劃出兩端φ10mm工藝孔的位置線，隔磁槽工藝孔的間距尺寸等于圖樣給定隔磁槽長度尺寸，然后鉆孔。

第四，為控制等離子切割鐵心拉板隔磁槽時熱輸入過大導致的鐵心拉板變形，按圖4所示在鐵心拉板平面側點焊3~5段槽鋼加強。選擇8#及以上槽鋼，槽鋼長度以大于鐵心拉板寬度100mm以上為宜，本次選擇長度為500mm的8#槽鋼，并在槽鋼對應鐵心拉板隔磁槽位置加工20mm×20mm缺口，五槽鐵心拉板加工5處缺口，以保證切割順利進行。注意點焊槽鋼時保證槽鋼與鐵心拉板隔磁槽側每根鐵心拉板條料上均有焊點（本次共36處），并且點焊牢固，每處焊點長度≥5mm，以防止氣割過程中焊點開裂。

第五，將焊接好槽鋼的鐵心拉板放到等離子切割機工作臺上，槽鋼面向下，等離子切割機先進行空車調整，按編定的程序空車行走，監測等離子切割槍嘴與所有φ10mm工藝孔的相對位置，根據相對位置尺寸調整鐵心拉板與數控等離子切割機的相對位置，以鐵心拉板隔磁槽位置與數控等離子切割機割槍行進路線偏差≤2/1000mm為準；合適后調整水面高度與鐵心拉板下表面接觸，保證切割過程中對鐵心拉板可靠冷卻；按附表選擇噴嘴及切割參數后，依次按照圖4中鐵心拉板隔磁槽的標號順序進行割槽，切割過程中電極與工件的距離控制在4~6mm之內。

圖3 鐵心拉板加工順序

圖4 五槽鐵心拉板示意

切割參數

第六，鐵心拉板隔磁槽切割完冷卻后，用角向砂輪機將槽鋼和鐵心拉板的所有焊點磨開，注意不要傷及鐵心拉板，并打磨、清理隔磁槽內的氧化渣、割痕及尖角毛刺。

第七，拉伸機拉伸整形，成品如圖5所示。

圖5 五槽鐵心拉板成品

3. 鐵心拉板等離子割槽工藝

我公司生產的廣東韶關發電廠78萬kVA主變鐵心拉板共6件，均為25mm厚無磁鋼板制作，總長度3 825mm，總寬度390mm，每件隔磁槽均為五槽，隔磁槽長度3 020mm，槽寬10mm。我們采用上述鐵心拉板隔磁槽等離子切割工藝，完成后經檢測，各項尺寸均滿足相關要求，現本臺產品已發運現場運行。

4. 結語

通過生產實踐證明，鐵心拉板隔磁槽使用等離子切割的工藝，完全能滿足產品加工及技術要求，按五槽厚度為25mm無磁鋼板的鐵心拉板，隔磁槽長度為3 050mm計算，銑加工一件鐵心拉板成本約550元，用時9h；而使用等離子切割加工一件鐵心拉板成本165元，用時2h，經對比可大幅降低生產成本，縮短生產周期。