火(huo)力(li)發(fa)電廠的高(gao)溫高(gao)壓機組進(jin)行安裝和檢修時(shi),有(you)時(shi)在氣缸體上發(fa)現有(you)裂紋等(deng)缺陷,嚴(yan)重(zhong)影(ying)響機組安全運(yun)行,必須(xu)補焊修復。


1. 補焊時的(de)主(zhu)要問題


 高壓汽輪(lun)機缸體材料較(jiao)常見的(de)是(shi)20CrMoV 鑄鋼(gang)(ZG20CrMoV),補焊(han)時的(de)主要問題(ti)如(ru)下:


  ①. 20CrMoV鋼的(de)焊接性差(一般在(zai)100mm以上(shang))。


  ②. 氣缸體為厚壁件。


  ③. 對缸體變形要求高(例(li)如(ru)經過精加工(gong)的氣缸體,補(bu)焊后接合面的總(zong)撓(nao)度不得超過0.5mm).


  ④. 氣缸(gang)體工(gong)作條件差,溫度高,壓(ya)力大,使用過程中這(zhe)些參數(shu)經常發生變化(hua)。


高溫高壓氣(qi)缸(gang)體的補(bu)焊都采(cai)用焊條電弧焊,有(you)兩種方案,一種方案是采(cai)用和母材成(cheng)分相同(tong)的焊條進行補(bu)焊,另一種方案是采(cai)用奧氏體焊條進行補(bu)焊。



2. 用同質焊條補焊氣缸體(ti)的要(yao)點


 采用與母材(cai)成分相同(tong)的焊(han)條進行補焊(han),其(qi)優點是(shi)焊(han)接(jie)接(jie)頭在(zai)高溫下長(chang)期運行較(jiao)為可靠,但需要焊(han)前預熱及焊(han)后熱處理(li)。


①. 檢查裂紋


  用(yong)(yong)5~10倍(bei)放大(da)鏡對氣缸體裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)進(jin)行普查(cha),粗糙處需(xu)打磨光滑,懷疑部位用(yong)(yong)酸(suan)浸方法檢查(cha)(用(yong)(yong)20%~30%的(de)(de)硝酸(suan)酒精溶液)。沿(yan)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)的(de)(de)走(zou)向鉆孔(孔徑(jing)為10~15mm),檢查(cha)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)的(de)(de)深度。


②. 開槽


  先在裂紋(wen)的兩端鉆止裂孔(ф8~12mm),深(shen)度應深(shen)于裂紋(wen)3~5mm,然后用片鏟(chan)修成(cheng)所(suo)需(xu)形狀(zhuang),開(kai)槽尺寸見圖(tu)5-23。


圖 23.jpg


  為(wei)了方便焊接(jie)以及改善應(ying)(ying)力狀況,開槽應(ying)(ying)規(gui)整(zheng),轉角(jiao)處應(ying)(ying)圓(yuan)滑(hua)過渡。


③. 工頻(pin)感應(ying)加熱


  預熱(re)溫度和焊接時(shi)層間保溫均(jun)(jun)為300℃.感(gan)應(ying)加熱(re)范圍一般為500~600mm,應(ying)盡量(liang)使槽(cao)處于感(gan)應(ying)線圈中心。升溫速度為1.5℃/min左(zuo)右(you)。缸體加熱(re)時(shi),應(ying)注(zhu)意溫度均(jun)(jun)化,如溫差大于500℃時(shi)則應(ying)間斷供電,以(yi)使溫度趨于均(jun)(jun)勻。用測溫計(ji)在開槽(cao)邊(bian)緣測定溫度。


④. 焊(han)(han)條及焊(han)(han)補(bu)工藝


  蓋面(mian)焊縫(表面(mian)退火焊道)用J427焊條(tiao),其余(yu)各層焊道均用R337焊條(tiao)。


  采用直(zhi)徑為4mm的(de)焊(han)(han)(han)條,焊(han)(han)(han)接電流150A左(zuo)右,直(zhi)線(xian)運(yun)條(也可稍作擺動(dong))。采用多層(ceng)焊(han)(han)(han)以降(jiang)低焊(han)(han)(han)縫(feng)收縮(suo)應力。收弧處應盡量錯開。用R337焊(han)(han)(han)條將開槽補焊(han)(han)(han)到高出表面(mian)1.0~1.5mm,然(ran)后(hou)用J427焊(han)(han)(han)條焊(han)(han)(han)表面(mian)退(tui)火層(ceng),高為3~4mm,每邊遮蓋寬為1.0~2.0mm(圖(tu)5-24)。


圖 24.jpg


⑤. 錘(chui)擊


  除底層焊(han)(han)縫外,其余(yu)各層在清渣后(hou)都用手(shou)錘(chui)(chui)(錘(chui)(chui)尖寬約10mm)進行(xing)錘(chui)(chui)擊(ji),以(yi)(yi)降低殘(can)余(yu)應(ying)力的峰值。先錘(chui)(chui)擊(ji)焊(han)(han)縫的中部,后(hou)錘(chui)(chui)焊(han)(han)縫的兩側(圖5-25).錘(chui)(chui)擊(ji)程(cheng)度以(yi)(yi)肉眼(yan)清晰看見錘(chui)(chui)痕為(wei)準,必須把焊(han)(han)縫每(mei)點錘(chui)(chui)遍(bian)。中途停(ting)止焊(han)(han)接時,應(ying)在錘(chui)(chui)擊(ji)完(wan)畢后(hou)再停(ting)焊(han)(han),否則(ze)錘(chui)(chui)擊(ji)前(qian)需重(zhong)新(xin)加熱到300℃以(yi)(yi)上。


⑥. 回火


  每道焊縫經錘擊后立即用氣(qi)體火焰(yan)回火以改善焊縫的力學性能,降低(di)內應力,這樣可以起(qi)到和回火熱(re)處理(li)同樣的效果。


  火(huo)焰(yan)為中性焰(yan),焰(yan)心(xin)對(dui)準焊(han)縫(feng)(feng)緩慢向前移(yi)動,橫(heng)向擺動范圍(wei)應比焊(han)縫(feng)(feng)寬(kuan)3mm左(zuo)(zuo)右,焊(han)縫(feng)(feng)兩側(ce)停頓時(shi)(shi)間應略長一(yi)(yi)些,每道(dao)焊(han)縫(feng)(feng)回火(huo)加熱時(shi)(shi)間應為焊(han)接時(shi)(shi)間的(de)2~3倍(bei)。回火(huo)溫(wen)度以焊(han)縫(feng)(feng)表(biao)面呈(cheng)亮紅色(se)為宜,焊(han)前應用火(huo)焰(yan)對(dui)開槽底(di)部的(de)母材(cai)進行一(yi)(yi)次(ci)回火(huo)(寬(kuan)8~10mm),溫(wen)度控制在700℃左(zuo)(zuo)右(即表(biao)面呈(cheng)暗紅色(se))。


  上(shang)述焊接(jie)(jie)、錘擊(ji)及回火三個(ge)工序銜(xian)接(jie)(jie)應緊湊。


  補焊(han)后(hou)測量殘(can)余變(bian)形,并(bing)進行宏觀檢(jian)查、硬度(du)測定、金相檢(jian)驗及(ji)超聲(sheng)波檢(jian)查。