火力發電廠(chang)的高(gao)溫高(gao)壓機組(zu)進行安裝和檢修(xiu)時,有(you)時在(zai)氣缸體(ti)上發現有(you)裂紋等缺陷,嚴重影(ying)響(xiang)機組(zu)安全運行,必須補焊修(xiu)復。


1. 補焊時的主要問題


 高(gao)壓汽輪機缸體材料較(jiao)常見的是20CrMoV 鑄鋼(ZG20CrMoV),補焊時的主(zhu)要(yao)問題如下:


  ①. 20CrMoV鋼的(de)焊接性差(一般在100mm以上)。


  ②. 氣缸體為厚(hou)壁件。


  ③. 對缸(gang)體變形要求(qiu)高(例如經過(guo)精加工的氣缸(gang)體,補焊后接合面的總撓(nao)度不得超過(guo)0.5mm).


  ④. 氣缸(gang)體工(gong)作條件差,溫度高,壓力大,使用過(guo)程中這些參數經常發生變化。


高溫高壓氣缸體的補焊(han)(han)(han)都采用焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han),有兩種方(fang)(fang)案(an),一(yi)種方(fang)(fang)案(an)是采用和母材成分相同的焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)進行補焊(han)(han)(han),另一(yi)種方(fang)(fang)案(an)是采用奧氏(shi)體焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)進行補焊(han)(han)(han)。



2. 用同質焊(han)條補焊(han)氣缸體(ti)的要點


 采用與母材成分相同的焊(han)條進行補焊(han),其優點是焊(han)接接頭在(zai)高溫下長期運行較為可靠,但需要焊(han)前預熱(re)及焊(han)后熱(re)處理。


①. 檢查裂紋


  用(yong)(yong)5~10倍放(fang)大鏡對氣缸體裂紋(wen)(wen)進行(xing)普查(cha)(cha),粗(cu)糙處需(xu)打磨光(guang)滑,懷疑部位用(yong)(yong)酸浸方法檢(jian)查(cha)(cha)(用(yong)(yong)20%~30%的(de)硝酸酒精溶液)。沿(yan)裂紋(wen)(wen)的(de)走(zou)向鉆孔(孔徑為10~15mm),檢(jian)查(cha)(cha)裂紋(wen)(wen)的(de)深(shen)度。


②. 開(kai)槽


  先在裂紋的兩(liang)端鉆止裂孔(ф8~12mm),深度(du)應深于裂紋3~5mm,然后用(yong)片鏟修成所需形狀,開槽尺寸見圖(tu)5-23。


圖 23.jpg


  為了方便焊接以及改善應力狀況,開槽應規整(zheng),轉角處應圓滑過渡。


③. 工頻感應加熱(re)


  預熱溫度和焊接時層(ceng)間(jian)(jian)保溫均為300℃.感(gan)應加熱范圍(wei)一般為500~600mm,應盡(jin)量使槽處(chu)于(yu)感(gan)應線圈中心(xin)。升溫速度為1.5℃/min左右(you)。缸體加熱時,應注意溫度均化,如溫差大于(yu)500℃時則應間(jian)(jian)斷供電,以使溫度趨于(yu)均勻。用(yong)測溫計在開(kai)槽邊緣(yuan)測定溫度。


④. 焊(han)條及焊(han)補工(gong)藝


  蓋(gai)面焊(han)縫(表面退火焊(han)道)用(yong)J427焊(han)條,其(qi)余各層焊(han)道均用(yong)R337焊(han)條。


  采用(yong)直(zhi)徑為(wei)4mm的焊條,焊接電(dian)流150A左右,直(zhi)線運條(也可稍作擺動(dong))。采用(yong)多層焊以(yi)降低焊縫(feng)收縮(suo)應力。收弧處(chu)應盡量(liang)錯開。用(yong)R337焊條將開槽補焊到高出表(biao)面1.0~1.5mm,然后用(yong)J427焊條焊表(biao)面退火層,高為(wei)3~4mm,每邊遮蓋寬為(wei)1.0~2.0mm(圖5-24)。


圖 24.jpg


⑤. 錘(chui)擊


  除底層(ceng)(ceng)焊(han)縫外,其余各層(ceng)(ceng)在清渣后(hou)(hou)都用手錘(chui)(chui)(chui)(錘(chui)(chui)(chui)尖寬約10mm)進行(xing)錘(chui)(chui)(chui)擊(ji),以(yi)降低殘余應力的(de)峰(feng)值。先錘(chui)(chui)(chui)擊(ji)焊(han)縫的(de)中部(bu),后(hou)(hou)錘(chui)(chui)(chui)焊(han)縫的(de)兩側(圖(tu)5-25).錘(chui)(chui)(chui)擊(ji)程度以(yi)肉(rou)眼清晰看見錘(chui)(chui)(chui)痕為準,必須把焊(han)縫每點錘(chui)(chui)(chui)遍。中途停止焊(han)接時,應在錘(chui)(chui)(chui)擊(ji)完畢后(hou)(hou)再停焊(han),否則錘(chui)(chui)(chui)擊(ji)前需重新加熱到300℃以(yi)上(shang)。


⑥. 回火(huo)


  每道(dao)焊(han)縫(feng)經錘擊(ji)后立即用氣體火(huo)焰回(hui)火(huo)以(yi)改善焊(han)縫(feng)的力學(xue)性能,降(jiang)低內應力,這樣(yang)可(ke)以(yi)起(qi)到和(he)回(hui)火(huo)熱處理同樣(yang)的效果。


  火(huo)(huo)焰為中性焰,焰心對(dui)準焊縫(feng)緩(huan)慢向(xiang)前(qian)移動(dong),橫向(xiang)擺動(dong)范圍應比焊縫(feng)寬3mm左右,焊縫(feng)兩側停頓時間(jian)應略長一(yi)些,每道焊縫(feng)回火(huo)(huo)加熱時間(jian)應為焊接時間(jian)的(de)2~3倍。回火(huo)(huo)溫度以焊縫(feng)表面(mian)呈亮紅色為宜,焊前(qian)應用(yong)火(huo)(huo)焰對(dui)開槽(cao)底部(bu)的(de)母(mu)材進(jin)行一(yi)次回火(huo)(huo)(寬8~10mm),溫度控制(zhi)在(zai)700℃左右(即表面(mian)呈暗紅色)。


  上述焊接、錘(chui)擊及回(hui)火三個工(gong)序(xu)銜接應(ying)緊湊(cou)。


  補焊后測量殘(can)余(yu)變形(xing),并進行(xing)宏觀檢(jian)查、硬度測定、金相檢(jian)驗及超(chao)聲波(bo)檢(jian)查。