火力發電(dian)廠的(de)高溫高壓機(ji)(ji)組進行安裝和檢修時,有時在氣缸體上(shang)發現(xian)有裂紋(wen)等缺(que)陷,嚴重(zhong)影響(xiang)機(ji)(ji)組安全運行,必(bi)須(xu)補(bu)焊修復。
1. 補焊時的主要問(wen)題
高壓汽輪機缸體(ti)材料較(jiao)常見的是20CrMoV 鑄鋼(ZG20CrMoV),補焊時的主要問(wen)題如下:
①. 20CrMoV鋼的焊接性差(一(yi)般(ban)在100mm以(yi)上)。
②. 氣缸體為厚壁件。
③. 對缸體(ti)變形(xing)要求高(gao)(例(li)如經過(guo)精加工的氣缸體(ti),補焊后接合面的總撓(nao)度不(bu)得超過(guo)0.5mm).
④. 氣缸體工作條(tiao)件差(cha),溫度(du)高,壓力(li)大,使用過程中這些參數(shu)經常發生變化。
高溫(wen)高壓氣缸體的(de)補(bu)焊(han)都采用(yong)焊(han)條電弧焊(han),有(you)兩種(zhong)(zhong)方案,一(yi)種(zhong)(zhong)方案是采用(yong)和母材成(cheng)分(fen)相(xiang)同(tong)的(de)焊(han)條進(jin)行補(bu)焊(han),另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)方案是采用(yong)奧氏體焊(han)條進(jin)行補(bu)焊(han)。
2. 用同質焊條補焊氣缸體的要點
采(cai)用與(yu)母材成分相(xiang)同(tong)的(de)焊(han)(han)(han)條進行(xing)補焊(han)(han)(han),其優(you)點是焊(han)(han)(han)接接頭在高(gao)溫下長期運行(xing)較(jiao)為(wei)可靠(kao),但需要焊(han)(han)(han)前預熱及焊(han)(han)(han)后熱處理。
①. 檢查(cha)裂紋(wen)
用5~10倍(bei)放大(da)鏡對(dui)氣缸(gang)體裂紋進行普查(cha)(cha),粗糙處需打磨(mo)光滑,懷(huai)疑部位用酸(suan)浸方法(fa)檢(jian)查(cha)(cha)(用20%~30%的硝(xiao)酸(suan)酒精溶液)。沿裂紋的走向鉆孔(孔徑(jing)為(wei)10~15mm),檢(jian)查(cha)(cha)裂紋的深度。
②. 開(kai)槽
先在裂(lie)紋的兩端鉆(zhan)止裂(lie)孔(kong)(ф8~12mm),深(shen)度應深(shen)于(yu)裂(lie)紋3~5mm,然后(hou)用片鏟修(xiu)成(cheng)所需形(xing)狀,開槽尺寸(cun)見(jian)圖5-23。

為了方(fang)便(bian)焊接(jie)以及改善(shan)應(ying)力(li)狀(zhuang)況,開槽(cao)應(ying)規整(zheng),轉角處應(ying)圓滑過(guo)渡。
③. 工頻感應加熱
預熱溫(wen)度(du)和焊接時層間保(bao)溫(wen)均為(wei)300℃.感應加熱范圍一般為(wei)500~600mm,應盡量使槽處于感應線圈中心。升溫(wen)速度(du)為(wei)1.5℃/min左右。缸(gang)體加熱時,應注意溫(wen)度(du)均化(hua),如溫(wen)差大于500℃時則應間斷供電,以使溫(wen)度(du)趨于均勻。用測(ce)溫(wen)計在開(kai)槽邊緣測(ce)定溫(wen)度(du)。
④. 焊條(tiao)及焊補工藝
蓋面焊(han)(han)(han)縫(feng)(表面退火(huo)焊(han)(han)(han)道)用(yong)J427焊(han)(han)(han)條,其余各層焊(han)(han)(han)道均用(yong)R337焊(han)(han)(han)條。
采用(yong)(yong)(yong)直徑(jing)為(wei)(wei)4mm的焊(han)(han)條,焊(han)(han)接電流(liu)150A左右,直線運條(也可稍(shao)作擺(bai)動)。采用(yong)(yong)(yong)多層焊(han)(han)以降(jiang)低焊(han)(han)縫收縮(suo)應力(li)。收弧處應盡量錯開。用(yong)(yong)(yong)R337焊(han)(han)條將(jiang)開槽補焊(han)(han)到高(gao)出表面1.0~1.5mm,然(ran)后(hou)用(yong)(yong)(yong)J427焊(han)(han)條焊(han)(han)表面退(tui)火(huo)層,高(gao)為(wei)(wei)3~4mm,每(mei)邊遮蓋寬為(wei)(wei)1.0~2.0mm(圖5-24)。

⑤. 錘擊
除底層(ceng)(ceng)焊縫外,其余各層(ceng)(ceng)在清(qing)渣后都用手錘(chui)(chui)(錘(chui)(chui)尖寬約10mm)進(jin)行錘(chui)(chui)擊(ji),以降低(di)殘余應力的峰(feng)值。先(xian)錘(chui)(chui)擊(ji)焊縫的中(zhong)部,后錘(chui)(chui)焊縫的兩側(圖5-25).錘(chui)(chui)擊(ji)程度以肉(rou)眼清(qing)晰(xi)看見錘(chui)(chui)痕為準(zhun),必須把焊縫每點錘(chui)(chui)遍。中(zhong)途停(ting)止(zhi)焊接時,應在錘(chui)(chui)擊(ji)完畢(bi)后再停(ting)焊,否則(ze)錘(chui)(chui)擊(ji)前需(xu)重(zhong)新加熱到300℃以上。
⑥. 回火
每(mei)道焊縫經錘擊后立即(ji)用氣體(ti)火(huo)(huo)焰回火(huo)(huo)以改善焊縫的(de)力學性(xing)能,降低(di)內應(ying)力,這樣(yang)可以起到和回火(huo)(huo)熱處理(li)同樣(yang)的(de)效(xiao)果。
火(huo)焰為中性焰,焰心對準焊(han)縫(feng)(feng)緩(huan)慢向(xiang)前移動,橫向(xiang)擺動范圍應比(bi)焊(han)縫(feng)(feng)寬(kuan)3mm左右(you),焊(han)縫(feng)(feng)兩側(ce)停(ting)頓時(shi)間(jian)應略(lve)長一(yi)些,每(mei)道焊(han)縫(feng)(feng)回火(huo)加熱時(shi)間(jian)應為焊(han)接時(shi)間(jian)的(de)(de)2~3倍。回火(huo)溫(wen)度以焊(han)縫(feng)(feng)表面呈(cheng)亮紅(hong)色為宜(yi),焊(han)前應用(yong)火(huo)焰對開槽(cao)底(di)部的(de)(de)母材進行一(yi)次回火(huo)(寬(kuan)8~10mm),溫(wen)度控(kong)制在700℃左右(you)(即表面呈(cheng)暗紅(hong)色)。
上(shang)述焊接(jie)、錘擊及回火三(san)個工序銜接(jie)應緊湊。
補焊后測量殘余(yu)變形,并進行(xing)宏(hong)觀檢(jian)查、硬度測定、金相(xiang)檢(jian)驗及(ji)超聲波檢(jian)查。

