火力(li)發(fa)電廠(chang)的高溫(wen)高壓(ya)機組(zu)進行安(an)裝(zhuang)和檢(jian)修時(shi),有(you)時(shi)在氣缸體(ti)上發(fa)現有(you)裂(lie)紋等(deng)缺陷,嚴重影(ying)響機組(zu)安(an)全運行,必須補焊(han)修復(fu)。
1. 補焊時的主要問題
高(gao)壓汽輪(lun)機(ji)缸體材(cai)料較(jiao)常見的(de)是20CrMoV 鑄鋼(gang)(ZG20CrMoV),補焊時的(de)主要問(wen)題(ti)如(ru)下(xia):
①. 20CrMoV鋼的焊接(jie)性差(一般在100mm以上)。
②. 氣(qi)缸體為(wei)厚壁件。
③. 對(dui)缸(gang)體變形要求高(例如經(jing)過精加工(gong)的氣缸(gang)體,補焊后接合面的總撓(nao)度(du)不(bu)得(de)超過0.5mm).
④. 氣缸(gang)體(ti)工(gong)作(zuo)條件差(cha),溫度高,壓力(li)大(da),使用(yong)過程中這些參數經常發(fa)生變化。
高溫高壓(ya)氣缸體的(de)補焊都(dou)采用焊條(tiao)(tiao)電弧(hu)焊,有兩(liang)種(zhong)方案(an),一種(zhong)方案(an)是采用和(he)母(mu)材成分相同的(de)焊條(tiao)(tiao)進(jin)行(xing)補焊,另一種(zhong)方案(an)是采用奧氏體焊條(tiao)(tiao)進(jin)行(xing)補焊。
2. 用同質焊(han)條(tiao)補焊(han)氣缸體的要(yao)點
采(cai)用(yong)與(yu)母(mu)材(cai)成分相同的焊條進行補焊,其優點是焊接接頭在高溫下長期運行較為可靠,但需(xu)要焊前(qian)預熱及焊后熱處理。
①. 檢查裂紋(wen)
用(yong)(yong)5~10倍放大鏡對氣缸體裂紋進(jin)行(xing)普查,粗糙(cao)處需打磨光滑,懷疑部位用(yong)(yong)酸浸方法檢查(用(yong)(yong)20%~30%的硝酸酒(jiu)精溶液)。沿裂紋的走向(xiang)鉆孔(孔徑為10~15mm),檢查裂紋的深度(du)。
②. 開槽(cao)
先在裂(lie)紋的(de)兩端(duan)鉆(zhan)止裂(lie)孔(kong)(ф8~12mm),深度應深于裂(lie)紋3~5mm,然后用片鏟修成(cheng)所需形狀,開槽尺(chi)寸見圖(tu)5-23。

為了方便焊接(jie)以及改(gai)善(shan)應(ying)力狀況(kuang),開槽應(ying)規(gui)整,轉角處應(ying)圓滑過渡(du)。
③. 工(gong)頻感(gan)應(ying)加熱(re)
預熱溫(wen)度(du)(du)和焊接時(shi)(shi)層間保溫(wen)均為300℃.感應(ying)加熱范圍一般(ban)為500~600mm,應(ying)盡量使(shi)槽處于(yu)感應(ying)線圈中心。升溫(wen)速度(du)(du)為1.5℃/min左(zuo)右。缸(gang)體加熱時(shi)(shi),應(ying)注意溫(wen)度(du)(du)均化,如溫(wen)差大(da)于(yu)500℃時(shi)(shi)則應(ying)間斷供(gong)電(dian),以使(shi)溫(wen)度(du)(du)趨(qu)于(yu)均勻(yun)。用測溫(wen)計在開槽邊緣測定(ding)溫(wen)度(du)(du)。
④. 焊(han)條及焊(han)補工藝
蓋面焊(han)縫(表面退(tui)火焊(han)道)用J427焊(han)條,其(qi)余各層(ceng)焊(han)道均(jun)用R337焊(han)條。
采用直徑(jing)為(wei)4mm的(de)焊(han)(han)條(tiao),焊(han)(han)接電(dian)流150A左右,直線運(yun)條(tiao)(也(ye)可稍作擺(bai)動)。采用多(duo)層(ceng)焊(han)(han)以降低焊(han)(han)縫收(shou)縮應(ying)力。收(shou)弧處應(ying)盡量(liang)錯開。用R337焊(han)(han)條(tiao)將開槽補焊(han)(han)到高(gao)出表面(mian)(mian)1.0~1.5mm,然(ran)后(hou)用J427焊(han)(han)條(tiao)焊(han)(han)表面(mian)(mian)退火層(ceng),高(gao)為(wei)3~4mm,每邊遮蓋寬(kuan)為(wei)1.0~2.0mm(圖5-24)。

⑤. 錘(chui)擊
除底層(ceng)焊(han)縫(feng)外,其余(yu)各(ge)層(ceng)在清(qing)(qing)渣(zha)后都用手錘(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)(錘(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)尖寬約(yue)10mm)進行錘(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)擊,以降低(di)殘余(yu)應力的峰值。先錘(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)擊焊(han)縫(feng)的中(zhong)部,后錘(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)焊(han)縫(feng)的兩側(圖(tu)5-25).錘(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)擊程度以肉眼清(qing)(qing)晰(xi)看見錘(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)痕為準,必須(xu)把焊(han)縫(feng)每(mei)點錘(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)遍。中(zhong)途停止焊(han)接時,應在錘(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)擊完畢后再停焊(han),否則錘(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)(chui)擊前需重(zhong)新加熱到300℃以上。
⑥. 回火
每道焊縫(feng)(feng)經(jing)錘(chui)擊后立即(ji)用氣體火焰回火以(yi)改善焊縫(feng)(feng)的(de)力學性(xing)能,降低內應(ying)力,這(zhe)樣可以(yi)起到和回火熱處理同樣的(de)效果(guo)。
火焰為(wei)中(zhong)性焰,焰心對準焊(han)縫(feng)緩慢向(xiang)(xiang)前移動,橫向(xiang)(xiang)擺動范圍應比焊(han)縫(feng)寬3mm左右(you),焊(han)縫(feng)兩側(ce)停頓時間(jian)應略長一些(xie),每道焊(han)縫(feng)回(hui)火加熱(re)時間(jian)應為(wei)焊(han)接時間(jian)的2~3倍。回(hui)火溫(wen)度以(yi)焊(han)縫(feng)表(biao)(biao)面(mian)呈(cheng)亮紅色為(wei)宜,焊(han)前應用火焰對開槽底(di)部的母材進(jin)行(xing)一次回(hui)火(寬8~10mm),溫(wen)度控制在(zai)700℃左右(you)(即(ji)表(biao)(biao)面(mian)呈(cheng)暗紅色)。
上述焊接、錘擊及回火三個工序銜接應緊湊。
補(bu)焊后測量殘(can)余變形,并進行宏觀檢查、硬度測定、金(jin)相檢驗及超(chao)聲波(bo)檢查。

