火力發(fa)電廠的高(gao)溫高(gao)壓機(ji)組(zu)進行(xing)安(an)裝和檢(jian)修(xiu)時,有時在(zai)氣缸體上發(fa)現有裂紋等缺陷,嚴重影響機(ji)組(zu)安(an)全運行(xing),必(bi)須補焊(han)修(xiu)復。


1. 補焊時的主(zhu)要問題


 高壓汽輪(lun)機缸(gang)體材料較常見的(de)是20CrMoV 鑄鋼(gang)(ZG20CrMoV),補(bu)焊時的(de)主要(yao)問(wen)題如(ru)下:


  ①. 20CrMoV鋼(gang)的焊(han)接性差(一般在(zai)100mm以(yi)上)。


  ②. 氣缸體為(wei)厚壁(bi)件。


  ③. 對缸體變形(xing)要求高(例如經過(guo)精加工(gong)的氣缸體,補焊后接合面的總撓度(du)不得超過(guo)0.5mm).


  ④. 氣缸體工(gong)作條件差,溫(wen)度高,壓力大,使用過程中這些(xie)參(can)數經常發生變化。


高溫高壓(ya)氣(qi)缸體(ti)的(de)補(bu)焊都采(cai)用焊條(tiao)電弧焊,有兩種方(fang)案,一種方(fang)案是采(cai)用和母材(cai)成(cheng)分相同的(de)焊條(tiao)進行補(bu)焊,另一種方(fang)案是采(cai)用奧氏體(ti)焊條(tiao)進行補(bu)焊。



2. 用同質焊條補焊氣缸(gang)體的要點


 采(cai)用與母材(cai)成分相同的焊(han)條進行補焊(han),其(qi)優點是焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在高(gao)溫下長期運行較為可靠,但需要焊(han)前預熱及焊(han)后熱處(chu)理。


①. 檢查裂紋(wen)


  用5~10倍放(fang)大鏡對氣(qi)缸體裂(lie)紋進行(xing)普查,粗糙處(chu)需打(da)磨光滑,懷疑部位(wei)用酸(suan)浸方(fang)法檢查(用20%~30%的硝酸(suan)酒(jiu)精溶液)。沿(yan)裂(lie)紋的走向鉆孔(孔徑為10~15mm),檢查裂(lie)紋的深度。


②. 開槽(cao)


  先在裂(lie)紋的(de)兩端鉆止(zhi)裂(lie)孔(kong)(ф8~12mm),深(shen)(shen)度應深(shen)(shen)于裂(lie)紋3~5mm,然(ran)后用(yong)片鏟修成所需形(xing)狀,開(kai)槽尺寸見圖5-23。


圖 23.jpg


  為了方便焊接以及改(gai)善應力狀況,開槽應規整(zheng),轉(zhuan)角處應圓(yuan)滑過渡。


③. 工頻(pin)感應加(jia)熱(re)


  預熱溫(wen)(wen)(wen)(wen)度和焊接時層間(jian)(jian)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)均為(wei)300℃.感應(ying)(ying)(ying)(ying)加(jia)熱范圍一般為(wei)500~600mm,應(ying)(ying)(ying)(ying)盡(jin)量(liang)使槽(cao)處于(yu)感應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)圈中(zhong)心。升溫(wen)(wen)(wen)(wen)速(su)度為(wei)1.5℃/min左右。缸體(ti)加(jia)熱時,應(ying)(ying)(ying)(ying)注意溫(wen)(wen)(wen)(wen)度均化,如溫(wen)(wen)(wen)(wen)差大于(yu)500℃時則應(ying)(ying)(ying)(ying)間(jian)(jian)斷供(gong)電,以(yi)使溫(wen)(wen)(wen)(wen)度趨于(yu)均勻(yun)。用測溫(wen)(wen)(wen)(wen)計在(zai)開槽(cao)邊緣測定溫(wen)(wen)(wen)(wen)度。


④. 焊條及焊補工(gong)藝


  蓋面(mian)焊(han)縫(表(biao)面(mian)退火焊(han)道)用J427焊(han)條,其余(yu)各層焊(han)道均用R337焊(han)條。


  采用直徑(jing)為4mm的焊(han)(han)條,焊(han)(han)接電流150A左右,直線運條(也可稍(shao)作(zuo)擺(bai)動)。采用多層焊(han)(han)以降低(di)焊(han)(han)縫收(shou)縮(suo)應(ying)力。收(shou)弧處應(ying)盡量錯開。用R337焊(han)(han)條將開槽(cao)補(bu)焊(han)(han)到高出表面(mian)1.0~1.5mm,然后用J427焊(han)(han)條焊(han)(han)表面(mian)退火層,高為3~4mm,每(mei)邊(bian)遮蓋寬為1.0~2.0mm(圖5-24)。


圖 24.jpg


⑤. 錘擊(ji)


  除底層焊(han)縫(feng)外,其余各層在清渣后都用手錘(chui)(錘(chui)尖寬(kuan)約10mm)進行(xing)錘(chui)擊,以(yi)(yi)降低(di)殘(can)余應力(li)的峰值。先(xian)錘(chui)擊焊(han)縫(feng)的中(zhong)部(bu),后錘(chui)焊(han)縫(feng)的兩側(圖5-25).錘(chui)擊程(cheng)度以(yi)(yi)肉眼清晰看見錘(chui)痕為準(zhun),必須把(ba)焊(han)縫(feng)每點錘(chui)遍。中(zhong)途停止焊(han)接時(shi),應在錘(chui)擊完畢(bi)后再停焊(han),否則錘(chui)擊前需重新加(jia)熱到(dao)300℃以(yi)(yi)上。


⑥. 回火


  每道(dao)焊縫(feng)經錘擊(ji)后立即用氣體火焰回火以(yi)改善焊縫(feng)的力學(xue)性(xing)能,降低(di)內(nei)應力,這樣(yang)(yang)可以(yi)起(qi)到和回火熱處理(li)同樣(yang)(yang)的效果。


  火(huo)焰為(wei)中性焰,焰心(xin)對準(zhun)焊(han)(han)縫緩慢向前移動,橫向擺(bai)動范(fan)圍應(ying)比焊(han)(han)縫寬3mm左(zuo)右(you),焊(han)(han)縫兩側停頓時(shi)間應(ying)略長(chang)一些,每道(dao)焊(han)(han)縫回火(huo)加熱時(shi)間應(ying)為(wei)焊(han)(han)接時(shi)間的(de)2~3倍。回火(huo)溫度以焊(han)(han)縫表面(mian)呈亮(liang)紅色(se)為(wei)宜,焊(han)(han)前應(ying)用火(huo)焰對開槽底部的(de)母(mu)材進行一次回火(huo)(寬8~10mm),溫度控制在(zai)700℃左(zuo)右(you)(即表面(mian)呈暗紅色(se))。


  上述焊(han)接、錘擊及回火(huo)三(san)個工(gong)序銜(xian)接應緊湊。


  補焊(han)后測量殘余變形,并進行宏觀檢查(cha)、硬度測定、金(jin)相檢驗及超聲波(bo)檢查(cha)。