火力發電廠(chang)的高(gao)溫高(gao)壓(ya)機(ji)(ji)組(zu)進行(xing)安(an)(an)裝(zhuang)和檢修(xiu)時,有時在氣缸(gang)體(ti)上發現有裂(lie)紋等缺陷,嚴重(zhong)影響機(ji)(ji)組(zu)安(an)(an)全運行(xing),必須補焊修(xiu)復。
1. 補焊時的(de)主要問題
高(gao)壓汽輪(lun)機缸體材料較常見的是20CrMoV 鑄鋼(gang)(ZG20CrMoV),補焊時的主要問題(ti)如下:
①. 20CrMoV鋼的焊(han)接(jie)性差(cha)(一般(ban)在100mm以上)。
②. 氣缸(gang)體為(wei)厚壁件。
③. 對缸(gang)體變形要求高(例如(ru)經過精加工的(de)(de)氣缸(gang)體,補焊后接合面的(de)(de)總撓度不(bu)得超過0.5mm).
④. 氣缸(gang)體工(gong)作條件差,溫度高,壓力大,使(shi)用過程中這些參(can)數經常發生變化。
高(gao)溫高(gao)壓氣缸體的(de)補(bu)(bu)焊都采用(yong)焊條電弧焊,有(you)兩種(zhong)方(fang)案,一種(zhong)方(fang)案是采用(yong)和母材成(cheng)分相同的(de)焊條進(jin)行補(bu)(bu)焊,另(ling)一種(zhong)方(fang)案是采用(yong)奧氏體焊條進(jin)行補(bu)(bu)焊。
2. 用同質焊(han)(han)條補焊(han)(han)氣(qi)缸體的要點
采用與母材成分相同的(de)焊條進(jin)行(xing)補焊,其優點(dian)是焊接接頭在高溫下長(chang)期運行(xing)較為可靠,但需要焊前預(yu)熱及焊后熱處理。
①. 檢查裂(lie)紋
用(yong)5~10倍(bei)放(fang)大鏡對氣缸(gang)體裂紋進行普查,粗糙處需打磨光滑,懷疑部位用(yong)酸浸方法檢查(用(yong)20%~30%的(de)硝酸酒(jiu)精溶液(ye))。沿裂紋的(de)走向鉆孔(孔徑(jing)為10~15mm),檢查裂紋的(de)深度。
②. 開槽
先在裂(lie)紋(wen)的兩端鉆止裂(lie)孔(ф8~12mm),深(shen)度應深(shen)于裂(lie)紋(wen)3~5mm,然后用(yong)片鏟修成所需形狀,開槽(cao)尺寸見圖5-23。

為了(le)方(fang)便焊接以及改善應(ying)力(li)狀(zhuang)況,開槽應(ying)規整,轉角(jiao)處應(ying)圓滑過(guo)渡。
③. 工頻感(gan)應加熱
預熱溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)和(he)焊接時層間保溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)均為300℃.感應(ying)加(jia)(jia)熱范圍一般為500~600mm,應(ying)盡量使(shi)(shi)槽處(chu)于(yu)感應(ying)線圈中心(xin)。升溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)速(su)度(du)為1.5℃/min左(zuo)右。缸體加(jia)(jia)熱時,應(ying)注意溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)均化,如溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)差(cha)大于(yu)500℃時則應(ying)間斷供電,以使(shi)(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)趨(qu)于(yu)均勻。用測溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)計在開(kai)槽邊(bian)緣測定溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)。
④. 焊條(tiao)及焊補工藝
蓋面焊(han)(han)(han)縫(表(biao)面退(tui)火焊(han)(han)(han)道(dao))用J427焊(han)(han)(han)條(tiao),其余各層焊(han)(han)(han)道(dao)均(jun)用R337焊(han)(han)(han)條(tiao)。
采用直徑為4mm的(de)焊條,焊接(jie)電流150A左右,直線運(yun)條(也可(ke)稍作擺動)。采用多(duo)層焊以降低焊縫收縮應力。收弧處應盡量錯(cuo)開。用R337焊條將開槽補焊到高(gao)出表(biao)面1.0~1.5mm,然后(hou)用J427焊條焊表(biao)面退(tui)火層,高(gao)為3~4mm,每(mei)邊遮蓋寬為1.0~2.0mm(圖5-24)。

⑤. 錘擊
除底層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)縫外(wai),其余(yu)各(ge)層(ceng)在(zai)清渣(zha)后都用手錘(錘尖寬約10mm)進行錘擊(ji)(ji),以降低殘余(yu)應(ying)力(li)的(de)(de)峰值(zhi)。先錘擊(ji)(ji)焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)中部,后錘焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)兩側(圖5-25).錘擊(ji)(ji)程度以肉眼清晰看(kan)見錘痕為準,必(bi)須把焊(han)(han)(han)(han)縫每點錘遍。中途(tu)停(ting)止焊(han)(han)(han)(han)接時,應(ying)在(zai)錘擊(ji)(ji)完畢(bi)后再停(ting)焊(han)(han)(han)(han),否則錘擊(ji)(ji)前需重新加熱到300℃以上。
⑥. 回(hui)火
每道焊縫經錘(chui)擊(ji)后立即(ji)用(yong)氣體火焰(yan)回火以(yi)改善焊縫的(de)力學性(xing)能,降低(di)內應力,這樣(yang)可以(yi)起到和(he)回火熱(re)處(chu)理同樣(yang)的(de)效果。
火焰(yan)(yan)為中(zhong)性焰(yan)(yan),焰(yan)(yan)心(xin)對準焊(han)(han)縫緩慢向(xiang)前移(yi)動,橫向(xiang)擺動范圍應比焊(han)(han)縫寬3mm左右,焊(han)(han)縫兩側停頓時間應略長一(yi)些,每道焊(han)(han)縫回(hui)(hui)火加熱時間應為焊(han)(han)接時間的2~3倍。回(hui)(hui)火溫(wen)度(du)以焊(han)(han)縫表(biao)(biao)面(mian)(mian)呈亮(liang)紅(hong)色(se)為宜,焊(han)(han)前應用火焰(yan)(yan)對開槽底部的母材進行(xing)一(yi)次回(hui)(hui)火(寬8~10mm),溫(wen)度(du)控制在(zai)700℃左右(即(ji)表(biao)(biao)面(mian)(mian)呈暗紅(hong)色(se))。
上述焊接(jie)、錘擊及回火三個工序銜接(jie)應緊湊(cou)。
補焊后測量殘余變形,并進行宏觀檢查、硬度(du)測定、金相檢驗(yan)及超(chao)聲波檢查。

