火力發(fa)電廠的高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓機(ji)組(zu)進行安(an)裝和檢修時(shi),有時(shi)在氣(qi)缸(gang)體上發(fa)現有裂紋(wen)等(deng)缺陷(xian),嚴重影響機(ji)組(zu)安(an)全運行,必須補焊修復。
1. 補焊(han)時(shi)的主要問(wen)題
高壓(ya)汽輪(lun)機(ji)缸體(ti)材(cai)料較常見的(de)是20CrMoV 鑄鋼(ZG20CrMoV),補焊(han)時的(de)主要問(wen)題(ti)如下(xia):
①. 20CrMoV鋼的(de)焊接性差(cha)(一般(ban)在100mm以上(shang))。
②. 氣(qi)缸體為厚壁件(jian)。
③. 對(dui)缸(gang)體(ti)變(bian)形要求(qiu)高(例如經過精加(jia)工(gong)的(de)氣缸(gang)體(ti),補焊后接合面(mian)的(de)總撓度不得超(chao)過0.5mm).
④. 氣(qi)缸(gang)體工作(zuo)條件差,溫度高,壓力大,使用過程中(zhong)這些(xie)參數經(jing)常發(fa)生變化。
高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓氣缸體(ti)的補焊(han)都采(cai)用(yong)焊(han)條電弧焊(han),有(you)兩種(zhong)方(fang)案(an)(an),一(yi)種(zhong)方(fang)案(an)(an)是采(cai)用(yong)和母材成(cheng)分相同的焊(han)條進行(xing)補焊(han),另一(yi)種(zhong)方(fang)案(an)(an)是采(cai)用(yong)奧氏體(ti)焊(han)條進行(xing)補焊(han)。
2. 用同質焊條補焊氣缸(gang)體的要(yao)點(dian)
采用(yong)與(yu)母材成分相同的焊條進行補焊,其優點是焊接接頭在高溫下(xia)長期(qi)運行較為可(ke)靠,但需要焊前預熱(re)及(ji)焊后熱(re)處理(li)。
①. 檢查裂(lie)紋
用5~10倍放大鏡對(dui)氣缸體(ti)裂紋進(jin)行普查(cha),粗糙處需打磨(mo)光滑,懷(huai)疑部位用酸浸(jin)方法檢查(cha)(用20%~30%的(de)硝酸酒精溶液)。沿裂紋的(de)走向鉆孔(孔徑(jing)為(wei)10~15mm),檢查(cha)裂紋的(de)深度。
②. 開槽(cao)
先(xian)在(zai)裂紋(wen)的兩端鉆(zhan)止裂孔(kong)(ф8~12mm),深度應深于裂紋(wen)3~5mm,然后用片鏟修成(cheng)所需形狀(zhuang),開槽尺寸(cun)見圖5-23。
為了方便焊接以及改善(shan)應(ying)(ying)力狀況(kuang),開(kai)槽(cao)應(ying)(ying)規整,轉角處應(ying)(ying)圓滑過(guo)渡。
③. 工(gong)頻感應加熱
預熱溫(wen)(wen)(wen)度和焊接時(shi)(shi)(shi)層(ceng)間保溫(wen)(wen)(wen)均為(wei)300℃.感應加熱范圍(wei)一般(ban)為(wei)500~600mm,應盡量使(shi)槽處(chu)于感應線(xian)圈中心。升(sheng)溫(wen)(wen)(wen)速度為(wei)1.5℃/min左右。缸體加熱時(shi)(shi)(shi),應注意(yi)溫(wen)(wen)(wen)度均化(hua),如溫(wen)(wen)(wen)差大(da)于500℃時(shi)(shi)(shi)則應間斷(duan)供電,以(yi)使(shi)溫(wen)(wen)(wen)度趨于均勻(yun)。用測溫(wen)(wen)(wen)計在開槽邊緣測定溫(wen)(wen)(wen)度。
④. 焊條(tiao)及(ji)焊補(bu)工藝
蓋(gai)面焊(han)(han)(han)縫(表(biao)面退火焊(han)(han)(han)道)用(yong)J427焊(han)(han)(han)條,其余各層焊(han)(han)(han)道均(jun)用(yong)R337焊(han)(han)(han)條。
采用(yong)直(zhi)徑為4mm的焊(han)(han)條(tiao),焊(han)(han)接電流(liu)150A左右,直(zhi)線運條(tiao)(也可稍作(zuo)擺動)。采用(yong)多層(ceng)焊(han)(han)以降低焊(han)(han)縫(feng)收(shou)縮(suo)應力。收(shou)弧處(chu)應盡量錯開。用(yong)R337焊(han)(han)條(tiao)將開槽補焊(han)(han)到高出表面(mian)(mian)1.0~1.5mm,然后(hou)用(yong)J427焊(han)(han)條(tiao)焊(han)(han)表面(mian)(mian)退火層(ceng),高為3~4mm,每邊(bian)遮蓋(gai)寬(kuan)為1.0~2.0mm(圖5-24)。
⑤. 錘擊
除底層焊縫(feng)外,其余各層在清渣后(hou)都用(yong)手錘(chui)(錘(chui)尖寬約10mm)進行錘(chui)擊,以(yi)降(jiang)低殘余應(ying)力(li)的(de)(de)峰值(zhi)。先錘(chui)擊焊縫(feng)的(de)(de)中部,后(hou)錘(chui)焊縫(feng)的(de)(de)兩(liang)側(圖(tu)5-25).錘(chui)擊程度以(yi)肉眼清晰(xi)看(kan)見(jian)錘(chui)痕為(wei)準,必須把焊縫(feng)每(mei)點錘(chui)遍。中途停止焊接時,應(ying)在錘(chui)擊完畢后(hou)再停焊,否則錘(chui)擊前需(xu)重新(xin)加熱到300℃以(yi)上。
⑥. 回(hui)火
每道焊縫經錘擊后(hou)立即用氣體火焰回火以改善焊縫的力學(xue)性(xing)能(neng),降低內(nei)應力,這樣(yang)可以起到和(he)回火熱處理同樣(yang)的效果(guo)。
火焰(yan)(yan)為(wei)(wei)中性焰(yan)(yan),焰(yan)(yan)心對準焊縫緩慢向(xiang)前移動,橫向(xiang)擺(bai)動范圍應比焊縫寬3mm左(zuo)右(you)(you),焊縫兩側(ce)停頓時(shi)間(jian)應略長一(yi)些(xie),每道焊縫回(hui)火加(jia)熱時(shi)間(jian)應為(wei)(wei)焊接時(shi)間(jian)的2~3倍。回(hui)火溫度(du)以焊縫表(biao)面呈(cheng)亮紅色為(wei)(wei)宜,焊前應用(yong)火焰(yan)(yan)對開槽底部的母材(cai)進(jin)行一(yi)次(ci)回(hui)火(寬8~10mm),溫度(du)控制(zhi)在700℃左(zuo)右(you)(you)(即表(biao)面呈(cheng)暗紅色)。
上(shang)述(shu)焊接、錘擊及回火三個工序銜接應緊湊。
補焊(han)后測量殘(can)余(yu)變形,并(bing)進行宏觀(guan)檢(jian)查、硬度(du)測定、金相(xiang)檢(jian)驗及超聲波(bo)檢(jian)查。