火力發電廠的高溫高壓機組進行(xing)安(an)裝和檢修時(shi)，有時(shi)在氣缸體上發現(xian)有裂紋等缺陷(xian)，嚴重(zhong)影(ying)響機組安(an)全運行(xing)，必須補焊(han)修復(fu)。


1. 補焊(han)時(shi)的(de)主(zhu)要問(wen)題


 高壓汽輪機(ji)缸體(ti)材料較常見的(de)是20CrMoV 鑄鋼（ZG20CrMoV),補焊(han)時的(de)主(zhu)要(yao)問題如(ru)下：


  ①. 20CrMoV鋼的焊接性差（一般在100mm以上）。


  ②. 氣缸體(ti)為厚壁件。


  ③. 對缸體變形要求高(gao)（例如經過精(jing)加(jia)工的氣(qi)缸體，補焊后接合面的總撓(nao)度不得(de)超過0.5mm).


  ④. 氣缸體工作條件差，溫度(du)高，壓力(li)大，使用過程中這些參數(shu)經常發生變(bian)化。


高溫(wen)高壓氣缸體的(de)補焊(han)(han)都(dou)采用(yong)焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)，有兩種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)案(an)，一種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)案(an)是(shi)采用(yong)和母材成分相同(tong)的(de)焊(han)(han)條進行補焊(han)(han)，另一種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)案(an)是(shi)采用(yong)奧氏體焊(han)(han)條進行補焊(han)(han)。



2. 用同質焊(han)條補焊(han)氣(qi)缸體的要點


 采(cai)用與(yu)母材成分相同的焊(han)(han)條進行(xing)補(bu)焊(han)(han)，其優點是焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭在高溫下(xia)長期運行(xing)較為可靠，但需要焊(han)(han)前預熱(re)及焊(han)(han)后熱(re)處理(li)。


①. 檢查裂紋


  用(yong)5~10倍(bei)放大(da)鏡對氣缸體裂(lie)紋進(jin)行普查，粗糙處需(xu)打磨光滑，懷疑部位用(yong)酸浸(jin)方法檢查（用(yong)20%~30%的硝酸酒精溶液）。沿裂(lie)紋的走向鉆孔(kong)（孔(kong)徑為(wei)10~15mm),檢查裂(lie)紋的深度。


②. 開槽


  先在裂(lie)紋(wen)的(de)兩端鉆止裂(lie)孔（ф8~12mm),深度應深于裂(lie)紋(wen)3~5mm,然后(hou)用片鏟修成所需形狀，開槽尺寸見圖5-23。


圖 23.jpg


  為了(le)方便焊接以及改善應(ying)力狀(zhuang)況，開槽應(ying)規整，轉角處應(ying)圓滑過渡。


③. 工(gong)頻感(gan)應(ying)加熱


  預熱(re)溫度和(he)焊接時層間保(bao)溫均為300℃.感應(ying)(ying)(ying)加(jia)(jia)熱(re)范圍(wei)一般(ban)為500~600mm,應(ying)(ying)(ying)盡量(liang)使(shi)槽處于(yu)感應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈中心。升溫速度為1.5℃/min左右。缸體(ti)加(jia)(jia)熱(re)時，應(ying)(ying)(ying)注(zhu)意溫度均化，如溫差大于(yu)500℃時則應(ying)(ying)(ying)間斷供電，以(yi)使(shi)溫度趨(qu)于(yu)均勻。用測(ce)溫計在開槽邊緣測(ce)定溫度。


④. 焊條及焊補(bu)工藝


  蓋面焊縫（表面退火焊道(dao)）用J427焊條，其余各層(ceng)焊道(dao)均用R337焊條。


  采(cai)用直徑(jing)為4mm的焊(han)條(tiao)，焊(han)接電流150A左右，直線運(yun)條(tiao)（也可(ke)稍作擺動）。采(cai)用多層焊(han)以(yi)降低焊(han)縫收縮應力。收弧處(chu)應盡量錯開(kai)(kai)。用R337焊(han)條(tiao)將(jiang)開(kai)(kai)槽補焊(han)到高出表(biao)面1.0~1.5mm,然后用J427焊(han)條(tiao)焊(han)表(biao)面退(tui)火(huo)層，高為3~4mm,每邊遮蓋寬(kuan)為1.0~2.0mm(圖5-24)。


圖 24.jpg


⑤. 錘擊


  除底(di)層焊(han)縫(feng)外，其余各(ge)層在清渣后都用(yong)手錘（錘尖寬約10mm)進(jin)行(xing)錘擊，以降低殘(can)余應力的峰值。先錘擊焊(han)縫(feng)的中(zhong)部，后錘焊(han)縫(feng)的兩側（圖5-25).錘擊程度以肉眼清晰看見(jian)錘痕(hen)為(wei)準，必須(xu)把焊(han)縫(feng)每(mei)點錘遍。中(zhong)途停止焊(han)接時(shi)，應在錘擊完畢后再停焊(han)，否則錘擊前(qian)需重新加熱到300℃以上。


⑥. 回(hui)火


  每(mei)道焊縫經(jing)錘擊后立即用氣體火焰(yan)回火以(yi)改善焊縫的力學(xue)性能，降低內應力，這樣可以(yi)起到和回火熱處理同樣的效果。


  火(huo)(huo)焰(yan)(yan)為中性焰(yan)(yan)，焰(yan)(yan)心對準焊(han)(han)(han)(han)縫緩慢(man)向前移動，橫(heng)向擺動范圍應比焊(han)(han)(han)(han)縫寬3mm左右，焊(han)(han)(han)(han)縫兩側停頓時間(jian)應略(lve)長(chang)一(yi)些，每道焊(han)(han)(han)(han)縫回火(huo)(huo)加(jia)熱(re)時間(jian)應為焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時間(jian)的2~3倍。回火(huo)(huo)溫度以焊(han)(han)(han)(han)縫表面呈亮紅色為宜，焊(han)(han)(han)(han)前應用火(huo)(huo)焰(yan)(yan)對開槽(cao)底部的母材進(jin)行一(yi)次回火(huo)(huo)（寬8~10mm),溫度控制在700℃左右（即表面呈暗(an)紅色）。


  上述焊接、錘擊及回(hui)火三個工序銜接應緊湊。


  補焊(han)后測(ce)量殘余(yu)變形，并進行(xing)宏觀檢(jian)查、硬度測(ce)定、金相檢(jian)驗及超聲波(bo)檢(jian)查。