我公司采用堆焊耐磨焊絲完成了對合金鋼水輪機(jī)葉片的堆焊修復(fù)
2014-9-17 15:36:12 點(diǎn)擊：
水電站水輪機(jī)過流部位的部件（轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)水葉、座環(huán)等）運(yùn)行時，在含泥沙量多的河流中以磨損破壞為主，而在清水、含泥沙量少的河流或水庫容量很大的電站中，這些部件以汽蝕破壞為主。某些情況下汽蝕及磨損兩種破壞形式同時存在。水輪機(jī)檢修時須對葉片汽蝕和磨損部位進(jìn)行修復(fù)，葉片的材質(zhì)一般為普通低合金鋼，可采用焊條電弧堆焊的方法修復(fù)水輪機(jī)葉片，以恢復(fù)發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行。
1、堆焊耐磨焊絲的選用
根據(jù)水輪機(jī)葉片不同的損壞形式選用了自保護(hù)明弧堆焊藥芯焊絲。施焊前，自保護(hù)明弧堆焊藥芯焊絲應(yīng)在100~150℃烘干1~2h。
2、焊前準(zhǔn)備
1）用磁性探傷法檢差水輪機(jī)轉(zhuǎn)子和葉片是否有裂紋。如有裂紋，在裂紋最寬處鉆直徑7~10mm的孔以檢查裂紋深度。再在裂紋兩端鉆直徑3~5mm的止裂孔，孔德深度應(yīng)比裂紋深度深2mm，以防止裂紋擴(kuò)展。然后用碳弧氣刨將裂紋處開成65度坡口。
2）拉線檢查汽蝕附近有無凸凹點(diǎn)，如有，畫圈標(biāo)明。對于凹凸點(diǎn)，在處理裂紋后，用碳弧氣泡去除或手動砂輪磨平，達(dá)到要求高度。
3）堆焊過程應(yīng)在保溫棚內(nèi)進(jìn)行，棚內(nèi)溫度應(yīng)在30度以上。在無裂紋的情況下棚內(nèi)溫度15~20度即可，但須防止冷空氣對流。若焊接修復(fù)中出現(xiàn)裂紋，須局部預(yù)熱到90℃以上。
4）堆焊前根據(jù)氣蝕和磨損的不同情況進(jìn)行清理。當(dāng)氣蝕和磨損面積較大，而且深淺不規(guī)則時，先用碳弧氣泡進(jìn)行粗略清理，然后再用手動砂輪仔細(xì)打磨。應(yīng)注意將邊角處打磨成圓角，以免堆焊時產(chǎn)生應(yīng)力集中。也可以沿氣蝕區(qū)邊緣開出一條半徑為5~10mm的半圓形溝槽，堆焊時先焊滿溝槽再堆焊其他部分。對氣蝕區(qū)不做任何清理，用焊條打底堆焊，在一定條件下也可取得較好效果。
5）沿下環(huán)圓周軸向和徑向各裝3個千分表，上環(huán)徑向裝4個千分表，在法蘭盤軸向內(nèi)裝4個千分表。測量上、下環(huán)的圓度情況，作為堆焊過程中測量、調(diào)整和控制變形的依據(jù)。在葉片與葉片之間分4點(diǎn)測量葉片的開口度。
3堆焊過程
葉片氣蝕和磨損區(qū)深度在15mm以內(nèi)，應(yīng)先打底焊，深度在4mm以內(nèi)可直接進(jìn)行表面堆焊，為保證堆焊層的性能，耐氣蝕或磨損的堆焊層最好堆焊2~3層以上。
堆焊過程中應(yīng)該注意防止變形。做好連續(xù)堆焊完成，每班2或4名焊工，對稱交錯進(jìn)行堆焊。葉片堆焊時溫度不宜過高，一般以在背面可以手摸為準(zhǔn)。對于面積較大的堆焊區(qū)，采用分塊交錯的順序堆焊，每塊分區(qū)面積以70mm×100mm左右為宜。對于個別又深又長的對旱區(qū)，采用鑲板焊接。對裂紋采用由內(nèi)向外分段焊法，每段焊道長度100~150mm。一般先焊氣蝕和磨損嚴(yán)重的區(qū)域，再焊其他區(qū)域。
多層堆焊時相鄰堆焊層的焊道方向最好交錯成一定角度。外表層的焊道方向應(yīng)盡量為順?biāo)鞣较颉２僮髦袘?yīng)直線運(yùn)條，采用小電流、短弧堆焊。焊道應(yīng)重疊1/3~1/3寬度。為獲得平整的堆焊表面，堆焊完一層后再清渣；為便于操作，可將工作放在爬坡的位置。平焊位置堆焊時電流要稍大些。堆焊過程中，應(yīng)隨時檢查千分表并通過堆焊順序控制變形，一般周徑向變形要求在0.2mm以內(nèi)，葉片開口度偏差在2mm以內(nèi)。堆焊層應(yīng)留在1~2mm高度余量，最后磨光。
本次所采用的耐磨焊絲是我公司在原藥芯焊絲的基礎(chǔ)上改進(jìn)的,堆焊修復(fù)后水輪機(jī)葉片壽命達(dá)到了原來的三倍.
1、堆焊耐磨焊絲的選用
根據(jù)水輪機(jī)葉片不同的損壞形式選用了自保護(hù)明弧堆焊藥芯焊絲。施焊前，自保護(hù)明弧堆焊藥芯焊絲應(yīng)在100~150℃烘干1~2h。
2、焊前準(zhǔn)備
1）用磁性探傷法檢差水輪機(jī)轉(zhuǎn)子和葉片是否有裂紋。如有裂紋，在裂紋最寬處鉆直徑7~10mm的孔以檢查裂紋深度。再在裂紋兩端鉆直徑3~5mm的止裂孔，孔德深度應(yīng)比裂紋深度深2mm，以防止裂紋擴(kuò)展。然后用碳弧氣刨將裂紋處開成65度坡口。
2）拉線檢查汽蝕附近有無凸凹點(diǎn)，如有，畫圈標(biāo)明。對于凹凸點(diǎn)，在處理裂紋后，用碳弧氣泡去除或手動砂輪磨平，達(dá)到要求高度。
3）堆焊過程應(yīng)在保溫棚內(nèi)進(jìn)行，棚內(nèi)溫度應(yīng)在30度以上。在無裂紋的情況下棚內(nèi)溫度15~20度即可，但須防止冷空氣對流。若焊接修復(fù)中出現(xiàn)裂紋，須局部預(yù)熱到90℃以上。
4）堆焊前根據(jù)氣蝕和磨損的不同情況進(jìn)行清理。當(dāng)氣蝕和磨損面積較大，而且深淺不規(guī)則時，先用碳弧氣泡進(jìn)行粗略清理，然后再用手動砂輪仔細(xì)打磨。應(yīng)注意將邊角處打磨成圓角，以免堆焊時產(chǎn)生應(yīng)力集中。也可以沿氣蝕區(qū)邊緣開出一條半徑為5~10mm的半圓形溝槽，堆焊時先焊滿溝槽再堆焊其他部分。對氣蝕區(qū)不做任何清理，用焊條打底堆焊，在一定條件下也可取得較好效果。
5）沿下環(huán)圓周軸向和徑向各裝3個千分表，上環(huán)徑向裝4個千分表，在法蘭盤軸向內(nèi)裝4個千分表。測量上、下環(huán)的圓度情況，作為堆焊過程中測量、調(diào)整和控制變形的依據(jù)。在葉片與葉片之間分4點(diǎn)測量葉片的開口度。
3堆焊過程
葉片氣蝕和磨損區(qū)深度在15mm以內(nèi)，應(yīng)先打底焊，深度在4mm以內(nèi)可直接進(jìn)行表面堆焊，為保證堆焊層的性能，耐氣蝕或磨損的堆焊層最好堆焊2~3層以上。
堆焊過程中應(yīng)該注意防止變形。做好連續(xù)堆焊完成，每班2或4名焊工，對稱交錯進(jìn)行堆焊。葉片堆焊時溫度不宜過高，一般以在背面可以手摸為準(zhǔn)。對于面積較大的堆焊區(qū)，采用分塊交錯的順序堆焊，每塊分區(qū)面積以70mm×100mm左右為宜。對于個別又深又長的對旱區(qū)，采用鑲板焊接。對裂紋采用由內(nèi)向外分段焊法，每段焊道長度100~150mm。一般先焊氣蝕和磨損嚴(yán)重的區(qū)域，再焊其他區(qū)域。
多層堆焊時相鄰堆焊層的焊道方向最好交錯成一定角度。外表層的焊道方向應(yīng)盡量為順?biāo)鞣较颉２僮髦袘?yīng)直線運(yùn)條，采用小電流、短弧堆焊。焊道應(yīng)重疊1/3~1/3寬度。為獲得平整的堆焊表面，堆焊完一層后再清渣；為便于操作，可將工作放在爬坡的位置。平焊位置堆焊時電流要稍大些。堆焊過程中，應(yīng)隨時檢查千分表并通過堆焊順序控制變形，一般周徑向變形要求在0.2mm以內(nèi)，葉片開口度偏差在2mm以內(nèi)。堆焊層應(yīng)留在1~2mm高度余量，最后磨光。
本次所采用的耐磨焊絲是我公司在原藥芯焊絲的基礎(chǔ)上改進(jìn)的,堆焊修復(fù)后水輪機(jī)葉片壽命達(dá)到了原來的三倍.
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