火力發電廠的高溫高壓機(ji)組進行(xing)安裝(zhuang)和檢(jian)修(xiu)時，有時在氣缸體上發現有裂紋等缺陷，嚴重影響(xiang)機(ji)組安全運行(xing)，必須補焊修(xiu)復。


1. 補焊時的主要問(wen)題


 高(gao)壓(ya)汽輪機缸(gang)體(ti)材料較(jiao)常見(jian)的是(shi)20CrMoV 鑄鋼（ZG20CrMoV),補(bu)焊時的主(zhu)要問題如下(xia)：


  ①. 20CrMoV鋼的(de)焊接(jie)性差（一般在100mm以(yi)上）。


  ②. 氣缸體為厚壁件(jian)。


  ③. 對缸體(ti)變形要求高（例如經過精加工(gong)的氣缸體(ti)，補焊后接(jie)合面(mian)的總撓度(du)不得超過0.5mm).


  ④. 氣(qi)缸體工作條件(jian)差，溫度(du)高，壓(ya)力大，使用過程中這些參(can)數經常發生變化。


高(gao)溫高(gao)壓氣缸體(ti)的(de)補焊(han)(han)(han)都采用焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)，有兩種方(fang)案(an)(an)，一種方(fang)案(an)(an)是采用和(he)母(mu)材成(cheng)分相同(tong)的(de)焊(han)(han)(han)條進(jin)行補焊(han)(han)(han)，另一種方(fang)案(an)(an)是采用奧(ao)氏體(ti)焊(han)(han)(han)條進(jin)行補焊(han)(han)(han)。



2. 用同質焊(han)條補焊(han)氣缸體的(de)要點


 采用與母材(cai)成(cheng)分相(xiang)同的(de)焊(han)條進行補(bu)焊(han)，其優點是焊(han)接(jie)接(jie)頭在高溫(wen)下長期運行較為(wei)可靠，但需要焊(han)前預熱及焊(han)后熱處理。


①. 檢(jian)查裂紋


  用5~10倍放大鏡對氣缸體裂(lie)紋(wen)進行普(pu)查，粗糙處需打(da)磨(mo)光滑，懷疑部位(wei)用酸浸(jin)方法檢查（用20%~30%的硝酸酒精溶液）。沿(yan)裂(lie)紋(wen)的走向鉆孔(kong)（孔(kong)徑為10~15mm),檢查裂(lie)紋(wen)的深(shen)度。


②. 開槽


  先在裂(lie)(lie)紋(wen)的兩端鉆止裂(lie)(lie)孔（ф8~12mm),深(shen)度應深(shen)于裂(lie)(lie)紋(wen)3~5mm,然(ran)后用片鏟修成(cheng)所(suo)需形狀，開槽尺(chi)寸見圖5-23。


圖 23.jpg


  為了方(fang)便焊接以及(ji)改善(shan)應(ying)力狀(zhuang)況(kuang)，開槽應(ying)規(gui)整，轉角處應(ying)圓滑過渡(du)。


③. 工頻感應加熱


  預熱(re)溫(wen)(wen)度(du)和焊(han)接時層間(jian)保溫(wen)(wen)均為300℃.感應加(jia)熱(re)范圍(wei)一(yi)般為500~600mm,應盡量(liang)使(shi)槽處(chu)于感應線圈中心。升溫(wen)(wen)速度(du)為1.5℃/min左右。缸體(ti)加(jia)熱(re)時，應注意溫(wen)(wen)度(du)均化，如溫(wen)(wen)差大(da)于500℃時則(ze)應間(jian)斷供電，以使(shi)溫(wen)(wen)度(du)趨于均勻。用(yong)測(ce)溫(wen)(wen)計(ji)在開槽邊緣測(ce)定溫(wen)(wen)度(du)。


④. 焊(han)條(tiao)及焊(han)補(bu)工藝


  蓋面焊(han)(han)縫（表面退火焊(han)(han)道）用J427焊(han)(han)條(tiao)，其(qi)余各層(ceng)焊(han)(han)道均用R337焊(han)(han)條(tiao)。


  采用(yong)(yong)直(zhi)徑為4mm的焊條(tiao)，焊接電流(liu)150A左右，直(zhi)線運條(tiao)（也(ye)可(ke)稍(shao)作擺(bai)動）。采用(yong)(yong)多層焊以降低焊縫(feng)收(shou)縮應(ying)力(li)。收(shou)弧處應(ying)盡(jin)量錯(cuo)開。用(yong)(yong)R337焊條(tiao)將開槽補焊到(dao)高出表面(mian)1.0~1.5mm,然后用(yong)(yong)J427焊條(tiao)焊表面(mian)退火層，高為3~4mm,每邊遮蓋(gai)寬為1.0~2.0mm(圖(tu)5-24)。


圖 24.jpg


⑤. 錘擊(ji)


  除底層焊縫外，其(qi)余(yu)各層在清(qing)渣(zha)后都用手(shou)錘(chui)(chui)（錘(chui)(chui)尖寬約10mm)進行錘(chui)(chui)擊(ji)，以(yi)降低(di)殘余(yu)應力的(de)峰值。先錘(chui)(chui)擊(ji)焊縫的(de)中(zhong)部，后錘(chui)(chui)焊縫的(de)兩側（圖5-25).錘(chui)(chui)擊(ji)程度(du)以(yi)肉(rou)眼(yan)清(qing)晰看見錘(chui)(chui)痕(hen)為準，必須把焊縫每點(dian)錘(chui)(chui)遍(bian)。中(zhong)途停止焊接時，應在錘(chui)(chui)擊(ji)完(wan)畢后再停焊，否則(ze)錘(chui)(chui)擊(ji)前需重新加熱到(dao)300℃以(yi)上。


⑥. 回火


  每道焊(han)縫(feng)經錘擊后(hou)立即用氣體火(huo)焰回火(huo)以改善焊(han)縫(feng)的力(li)(li)學性能，降低內應(ying)力(li)(li)，這樣可以起到(dao)和回火(huo)熱(re)處理同樣的效果。


  火(huo)(huo)焰(yan)為(wei)中(zhong)性焰(yan)，焰(yan)心(xin)對準焊(han)(han)縫(feng)緩慢(man)向(xiang)前(qian)移動(dong)，橫向(xiang)擺動(dong)范圍應(ying)比焊(han)(han)縫(feng)寬(kuan)3mm左右(you)，焊(han)(han)縫(feng)兩側停(ting)頓(dun)時(shi)(shi)間應(ying)略長(chang)一些，每道(dao)焊(han)(han)縫(feng)回火(huo)(huo)加熱時(shi)(shi)間應(ying)為(wei)焊(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)間的2~3倍。回火(huo)(huo)溫(wen)度(du)以焊(han)(han)縫(feng)表面(mian)呈(cheng)亮紅色為(wei)宜，焊(han)(han)前(qian)應(ying)用火(huo)(huo)焰(yan)對開槽(cao)底部的母(mu)材進(jin)行一次回火(huo)(huo)（寬(kuan)8~10mm),溫(wen)度(du)控制(zhi)在700℃左右(you)（即表面(mian)呈(cheng)暗紅色）。


  上述焊接(jie)、錘擊及回火三個(ge)工序銜(xian)接(jie)應緊湊。


  補焊后測(ce)(ce)量殘余變形，并進行宏觀檢查、硬度測(ce)(ce)定、金相檢驗及(ji)超聲(sheng)波檢查。