浅谈水轮机转轮大面积补焊的工艺控制

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1、浅谈水轮机转轮大面积补焊的工艺控制彭亚杰，岳建锋，李云，许映霞（华能澜沧江水电冇限公司漫湾水电厂，云南临沧675805）摘要:结合漫湾电厂6号机A级人修转轮修复实例，探讨转轮人面积堆焊的工艺控制，寻求有效的质量保证方法,以提高转轮使用寿命，同时为相续而来的其它机组检修转轮补焊总结经验。关键词:转轮；磨蚀；堆焊；工艺控制中图分类号:TK730323文献标识码:B文章编号：1672-5387(2011)04-0035-05收稿日期：2011-06-15作者简介：彭亚杰（1973-）,男，工程师，长期从事水电站机械设备检修、维护和技术管理工作。0引言水轮机转轮的磨蚀情况决定着水电厂的检修

2、周期制定。经过一个A级大修周期的水轮机转轮，磨蚀范围是人而积的,对于转轮人面积磨蚀的修复，虽然现在有很多关于涂层喷涂修复的方法，但都还处于试验阶段，发展述不够成熟,况且喷涂涂层的高费用也使这一技术较难推广应用。鉴于此，漫湾电厂现阶段的转轮磨蚀修复仍采用传统堆焊的方法。漫湾电厂自第一台机组发电至今已有17年历史。期间,6号机进行了建厂以来的首次A级扩大性大修，而后各台机组将陆续进入A级大修的周期。6号机A级检修中，对转轮的上冠.叶片进行了大面积的堆焊（其中上冠为碳钢母材堆焊不锈钢表层），其它机组在将要來临的A级检修中面临同样的堆焊需要。以6号机转轮的大面积补焊的成功实例，来探讨总结转

3、轮大面积补焊的工艺控制，对接下来的其它机组转轮补焊有积极指导意义，同时有效的工艺控制对保证转轮质量的贡献，直接决定下一个大修周期的长短。1漫湾电厂转轮介绍1.1转轮参数漫湾电厂转轮直径为5.5m,叶片数14片，采用分瓣结构（两瓣）,上冠和泄水锥材质为碳钢，叶片、下环和上、下止漏坏材质为不锈钢（上、卜•止漏环分别焊接在上冠和下环-k）o详细参数见表1。1.2转轮补焊前磨蚀情况（6号机A级大修）在6号机A级检修中，对转轮的叶片磨蚀情况进行检查，发现叶片背部的汽蚀情况较严重，汽蚀严表1漫湾电厂转轮参数1mm55001mm50001mm58601mm4583tJ11C141tJ1OC!13

4、n#6$%&》OC!13M#5$%■(>*OC!13H#4$%&"OC!13M#5$%w23415116789:;<*=>?@AB1mm4430@CD1mm81501mm16001o1mm1800£@EF1mm8410,%.*$/重区域最深为7mm,汽蚀总面积达0.5m?，考虑到叶片其它部位鱼鳞状的磨损情况，借A级检修时间长的契机，采取在叶片汽蚀.磨损全范］韦I内补焊的方法修复转轮叶片。同时，对上冠上的磨蚀悄况进行检查，发现磨蚀比叶片严重的多，深度最深达13mm,总面积达4.19肝，考虑上冠母材为碳钢，抗磨损和抗汽蚀的能力较低，借A级检修时间长的契机，采用在全过流范围内刨开上冠表层

5、，在表层铺焊5〜6mm厚不锈钢的方法修复，此方法在电厂属首次应用。2转轮大面积补焊2.1补焊修复流程检查裂纹（有裂纹先处理）——碳弧气刨——打磨渗碳层——堆焊——打磨修型——测量检查2.2工艺控制2.2.1裂纹检查及处理转轮在大面积补焊前，必须进行裂纹探伤检查，若发现裂纹，必须先于补焊前处理，以防止在补焊过程中裂纹扩展延伸。6号机A级检修中，先采用超声波探伤方法检查，未发现裂纹，所以未进行裂纹处理这一步骤。但这一步骤是不可少的，因为在5号机的B级检修中就曾发现了两条裂纹。对裂纹的处理按常规标准方法进行。222焊接工艺参数选择手工电弧焊的工艺参数，通常包括焊条直径.电源种类及极性、焊

6、接电流、电弧电压、焊接速度和焊接层次等内容。焊接工艺参数选择得正确与否，直接影响焊接的形状.尺寸.焊接质呈和生产效率，因此选择合适的焊接工艺参数，是转轮补焊中不可忽视的一个重要问题。（1）焊条直径的选择综合考虑焊件的厚度、焊接层次、防止过热及控制线能量等因素。6号机转轮补焊的焊条直径选择03.2和04.0两种。（2）焊接电流的选择根据焊条直径来选择：H=K.d=40x3.2=128Al2=K.d=40x4=160A式中

7、——焊接电流，代d——焊条直径,mm；K——经验系数；（见表2）表2经验系数值777727777777VVV7777WVWVVWVVWVV根据位置选择：在相同焊条直

8、径条件下，平焊时，由于运条和控制熔池中的熔化金属都比较容易，因此町以选择较大的电流进行焊接。但立焊和仰焊吋，为了避免熔化金属从熔池中流出，要使熔池尽可能小些，所以实际电流要相应比平焊小些。同时需由焊工根据实际经验，现场判断电流大小与否。（3）焊接电压的选择手工电弧焊的电弧电压主要由电弧长度来决定。电弧长，电弧电压高；电弧短，电弧电压低。在焊接过程中，电弧不宜过长，所以在焊接时要力求采用短弧焊接。在立焊和仰焊时，弧长应该比平焊时更短。所谓短弧，一般认为应是焊条直径的0.