汽轮机转子轴颈划伤处理.doc

汽轮机转子轴颈划伤处理汽轮机轴颈划伤的原因通常是由于系统中有杂物。一般情况下，新安装机组是由于油系统管道脏，有电焊渣、金属氧化皮等杂物，随油进入轴瓦，磨损轴颈。而老机组是由于油系统管道锈蚀，在运行中锈片脱落进入轴瓦造成轴颈磨损拉沟。据了解，划伤的多是在油系统管道末端的轴颈，这是因为管道末端的杂物较多。实践证明，若在末端轴瓦来油管道上加装磁棒滤网，可大大减少进入轴瓦的金属颗粒，有效地控制轴颈的磨损。对于汽轮发电机组转子轴颈的磨损，拉沟处理，以往的方法是热喷涂和刷镀，其效果不是很好，长时间运行有脱落和起层现象。2000年2月，秦皇岛发电有限责任公司300MW机组在大修时发现发电机励端轴颈磨有4道深沟，最深的道有1mm深，1.5mm宽。经研究，决定对较深的沟痕进行微弧焊处理。采用此方法进行处理，经过几年的运行，对处理后的轴颈进行解体检查，没有出现脱落起皮现象，效果很好。1处理轴颈划伤的试验1.1微弧焊原理微弧焊接工艺是将电源存储的高电能，在高合金电极与金属母材间进行瞬时高频释放，形成空气电离通道，使电极与母材表面产生瞬间的微区高温、高压的物理化学的冶金过程。同时在微电场作用下，微区内离子态的电极材料熔渗、扩散到母材基体，形成冶金结合。由于堆焊过程是在瞬间高温冷却中进行的，在狭窄的堆焊过滤区会得到超细奥氏体组织。另外，堆焊在微区内快速进行，对母材的热输入量极低，焊层的残余应力小至可忽略不计。1.2堆焊试验为慎重起见，在对汽轮机转子轴颈施焊前进行了试样试验。根据发电机转子轴颈的材料34Cr2Ni3MoV，选择35CrMoV作为试样基本材料，其尺寸为?60mm400mm。1.2.1工艺要求将圆钢打磨出100mm30mm的面，然后将试样基体与微弧焊机的地线紧固连接，选择规格为?3.2mm6.0mm的ERNiCr-3作为堆焊电极，在试样表面堆焊，厚度为1mm。进行微弧焊时保证焊接区域温度在200以下，不间断连续焊接。焊后修理打磨光滑，修后表面达到母材的粗糙度，经测试硬度略低于母材，检验合格。如图1所示。src=/UploadFiles/Tech/200810/2008102920515978.jpgonload=javascript:if(this.width740)this.width=740border=undefined图1微弧焊接工作示意1.2.2试验分析微弧堆焊后，用线切割方法获得堆焊层截面，制备金相试样。由堆焊层截面金相照片可知，堆焊层无气孔、氧化物夹渣、裂纹等焊接缺陷：堆焊层、母材过渡层的晶粒细小，无长大倾向；堆焊层组织为极细小柱状晶体结构，证明该堆焊层具有良好的耐腐蚀、耐磨损性能。经堆焊层Ni，Cr元素的能谱分析，微弧堆焊的热影响区仅为10m。显示堆焊热影响区极窄，焊接残余应力可忽略。经显微硬度测定，可知堆焊层、热影响区的平均硬度与基体硬度HVV220极其接近。1.3焊层的结合强度试验（1）定性试验在圆柱试样表面上，微弧焊接一层0.52mm深的沟槽，微弧焊接补覆至沟槽全填满并磨平，然后将沟槽部位剩余基材铣削除去，中部剩下的则全是焊补材料，再进行拉伸试验。按要求制备试样，在拉伸试验机上进行拉伸试验，测试结果如表1。表1强度试验结果0396038.5250试样在补层与基材界面断裂，其强度已超过230MPa。结果表明，修复层与基体材料的结合强度良好。2轴颈划伤的修复秦皇岛发电有限责任公司采用微弧堆焊设备，输出功率为1400W，放电率501200Hz。焊接时节采用氩气保护，作为阳极的自耗电极在工件磨损部位以4700r/s高速旋转移动，产生高频火花放电，形成致密、均匀的堆焊层，厚度达2mm以上；通过调整火花放电频率，可获得不同焊层表面粗糙度。该设备可堆焊金属、合金，材料选择范围大，堆焊工艺过程简单，热输量低（修复中的基本温度保持在60左右），基体不变形，不咬边；设备移动方便，适于现场修复汽轮机及发电机转子轴颈拉伤沟槽、阀门面、导杆、水泵轴拉伤及锈蚀缺陷。通过对汽轮机发电机组转子轴颈拉沟进行微弧焊处理，堆焊