火力發(fa)電廠的(de)高溫(wen)高壓機(ji)組(zu)進行(xing)安(an)裝(zhuang)和檢修(xiu)時,有時在(zai)氣缸體上發(fa)現(xian)有裂紋(wen)等缺陷,嚴重影(ying)響機(ji)組(zu)安(an)全(quan)運行(xing),必須補焊修(xiu)復。


1. 補焊時的主(zhu)要(yao)問(wen)題


 高壓汽輪(lun)機缸體材料較常見的(de)(de)是20CrMoV 鑄鋼(gang)(ZG20CrMoV),補焊時的(de)(de)主要問題如下:


  ①. 20CrMoV鋼的焊接(jie)性差(一般在(zai)100mm以上)。


  ②. 氣(qi)缸體為厚壁件(jian)。


  ③. 對缸體變(bian)形要(yao)求高(例如經過精加工(gong)的氣缸體,補(bu)焊后接合面的總撓度(du)不得超過0.5mm).


  ④. 氣缸體工(gong)作條件(jian)差,溫度(du)高,壓(ya)力(li)大,使用過程中(zhong)這些參數(shu)經(jing)常(chang)發生變化。


高溫(wen)高壓氣缸(gang)體(ti)(ti)的補焊(han)都采用(yong)焊(han)條電弧焊(han),有兩種方案,一種方案是采用(yong)和母材(cai)成分相(xiang)同的焊(han)條進(jin)行(xing)補焊(han),另一種方案是采用(yong)奧氏體(ti)(ti)焊(han)條進(jin)行(xing)補焊(han)。



2. 用(yong)同質焊(han)條(tiao)補焊(han)氣(qi)缸體(ti)的(de)要(yao)點


 采用與母材(cai)成分相同(tong)的(de)焊(han)(han)條進行補焊(han)(han),其優點(dian)是焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭在高(gao)溫下長期運行較為可(ke)靠,但需要焊(han)(han)前(qian)預熱(re)及焊(han)(han)后(hou)熱(re)處理。


①. 檢查裂紋


  用(yong)(yong)5~10倍放大鏡(jing)對氣(qi)缸體裂(lie)紋進行普查,粗糙處需打磨光滑,懷疑部位用(yong)(yong)酸(suan)浸方法檢查(用(yong)(yong)20%~30%的(de)(de)硝酸(suan)酒精溶液)。沿裂(lie)紋的(de)(de)走向鉆孔(kong)(孔(kong)徑為10~15mm),檢查裂(lie)紋的(de)(de)深度。


②. 開槽


  先在裂(lie)紋的兩端鉆止裂(lie)孔(ф8~12mm),深(shen)度應深(shen)于裂(lie)紋3~5mm,然后(hou)用片(pian)鏟(chan)修成(cheng)所需形狀,開(kai)槽尺寸(cun)見(jian)圖(tu)5-23。


圖 23.jpg


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


③. 工頻感應加熱


  預熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)和(he)焊(han)接時層間(jian)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)均為300℃.感應(ying)加熱(re)范圍一般為500~600mm,應(ying)盡量使(shi)槽(cao)處于(yu)感應(ying)線圈中心。升(sheng)溫(wen)(wen)(wen)速度(du)為1.5℃/min左右。缸體加熱(re)時,應(ying)注意溫(wen)(wen)(wen)度(du)均化(hua),如溫(wen)(wen)(wen)差大于(yu)500℃時則(ze)應(ying)間(jian)斷供(gong)電,以使(shi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)趨于(yu)均勻。用測溫(wen)(wen)(wen)計在開槽(cao)邊緣(yuan)測定溫(wen)(wen)(wen)度(du)。


④. 焊條及焊補工藝


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


  采用直(zhi)徑(jing)為(wei)4mm的焊條(tiao)(tiao),焊接電流(liu)150A左右,直(zhi)線(xian)運(yun)條(tiao)(tiao)(也可稍作(zuo)擺動)。采用多(duo)層焊以降低焊縫收縮應(ying)力。收弧處(chu)應(ying)盡量錯開。用R337焊條(tiao)(tiao)將開槽補焊到高(gao)出表面1.0~1.5mm,然后(hou)用J427焊條(tiao)(tiao)焊表面退火層,高(gao)為(wei)3~4mm,每邊遮蓋寬為(wei)1.0~2.0mm(圖(tu)5-24)。


圖 24.jpg


⑤. 錘(chui)擊


  除(chu)底層(ceng)焊(han)縫(feng)(feng)外,其(qi)余(yu)各(ge)層(ceng)在清(qing)渣(zha)后(hou)都用手錘(chui)(chui)(chui)(錘(chui)(chui)(chui)尖(jian)寬(kuan)約10mm)進行錘(chui)(chui)(chui)擊(ji),以(yi)降(jiang)低殘余(yu)應力的(de)峰值(zhi)。先(xian)錘(chui)(chui)(chui)擊(ji)焊(han)縫(feng)(feng)的(de)中(zhong)部,后(hou)錘(chui)(chui)(chui)焊(han)縫(feng)(feng)的(de)兩側(圖(tu)5-25).錘(chui)(chui)(chui)擊(ji)程度以(yi)肉眼清(qing)晰看見錘(chui)(chui)(chui)痕為準,必須(xu)把焊(han)縫(feng)(feng)每點錘(chui)(chui)(chui)遍。中(zhong)途(tu)停止焊(han)接時,應在錘(chui)(chui)(chui)擊(ji)完畢(bi)后(hou)再停焊(han),否則錘(chui)(chui)(chui)擊(ji)前需重新加熱到(dao)300℃以(yi)上。


⑥. 回火


  每道焊(han)縫經(jing)錘(chui)擊后立即用氣體火焰回火以改(gai)善(shan)焊(han)縫的力學性能,降低內應(ying)力,這(zhe)樣可以起到和回火熱(re)處理同樣的效果(guo)。


  火(huo)焰為中性焰,焰心對準焊(han)縫(feng)(feng)緩(huan)慢(man)向前移動,橫向擺動范圍應(ying)比焊(han)縫(feng)(feng)寬(kuan)3mm左(zuo)右,焊(han)縫(feng)(feng)兩側停頓時間應(ying)略長一些,每道焊(han)縫(feng)(feng)回(hui)(hui)火(huo)加熱時間應(ying)為焊(han)接時間的2~3倍。回(hui)(hui)火(huo)溫度以焊(han)縫(feng)(feng)表(biao)面呈(cheng)亮紅色(se)(se)為宜,焊(han)前應(ying)用火(huo)焰對開槽底部的母材進行一次回(hui)(hui)火(huo)(寬(kuan)8~10mm),溫度控制在700℃左(zuo)右(即表(biao)面呈(cheng)暗紅色(se)(se))。


  上述焊接(jie)、錘(chui)擊及回火三(san)個工(gong)序銜接(jie)應緊湊(cou)。


  補焊后測量殘余(yu)變形,并(bing)進(jin)行(xing)宏觀檢查、硬(ying)度測定、金相檢驗(yan)及(ji)超(chao)聲波(bo)檢查。