4.氧乙炔火焰喷涂在修复汽轮机转子轴上应用

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1、典型工艺案例4.氧乙炔火焰喷涂在修复汽轮机转子轴上的应用4.1汽轮机转子轴的工况及失效部位某厂裂解车间，用于带动压缩机的汽轮机，其输出功率为6100KW,转速为5900r/min,工作介质为压蒸汽，蒸汽出口压力3.3MPa,温度为380℃，转子轴的材料为30CrMoV,总长2500mm,总重8Kn,形状见下图：在设备大检修中，发现该转子在轴径A,B两处发生了点蚀，点蚀沿圆周分布，最深可达0.5mm，A处为汽封，轴颈为Φ165+0.04mm,B处为油封，轴颈为Φ101.5-0.10-0.04mm.4.2方案选择由于时

2、间很紧，采用氧乙炔火焰喷涂的修复技术是既快速又能满足要求的修复方法。其特点如下：可以选择耐蚀、耐磨的合金粉末；喷涂中轴是在旋转中缓慢均匀加热的，喷涂温度在300℃以下，不会使轴产生热变形及应力集中，也不影响动平衡，这是其它热加工工艺很难实现的，对于高速转子，这一优点尤为重要。4.3设备及材料准备3典型工艺案例（1）车床型号：C611000；（2）打底层粉末：牌号为F505的铝包镍（Al/Ni）;（3）工作层粉末：Ni35,(耐冲击、耐磨、耐热、耐蚀)。4.4喷涂工艺喷涂和修复加工的工艺流程如下：基体除油——基体检查

3、——表面预加工——预热——粗化——喷涂底层——喷涂工作层——冷却——涂层加工4.4.1表面预处理（1）净化：棉纱擦拭，火焰吹烧、车削加工（去掉疲劳层时，车至点蚀深约0.5mm）.（2）尺寸修调：以安装轴承的轴径A和B处为测量基准，将待修处修圆并为喷涂层的沉积留足尺寸，保证机加工后的涂层厚度不小于0.3mm,最终分别控制在Φ164和Φ100.5mm.（3）预热：工件表面火焰加热的到180-200℃.（4）粗化：粗化轴的喷涂表面，车削的参数为螺距0.5mm,螺纹深度0.15mm，角度90°，表面粗糙度Ra12.5mm.

4、粗化后轴的待喷表面温度应在100℃左右为宜。4.4.2喷涂底层喷涂参数见下表，底层厚0.10-0.15mm.表1：底层喷涂工艺参数氧气O2压力，MPa乙炔C2H2送粉量，g/min喷涂距离，mm角度，°工件表面温度，℃喷涂表面线速度，m/min压力MPa，流量，L/h3典型工艺案例0.60.08600-80020-30180-20090150-2008-124.4.3喷涂工作层喷涂工作层的工艺参数见下表2：氧气O2压力，MPa乙炔C2H2送粉量，g/min喷涂距离，mm角度，°工件表面温度，℃喷涂表面线速度，m/m

5、in压力MPa，流量，L/h0.60.08800-100020-30180-20090150-2008-12喷涂层厚度应该按照工件的磨损量、喷涂层的加工余量以及其他因素（诸如直径收缩率、装夹偏差量、喷涂层直径不均匀量等）确定，一般取标准标准直径加上0.9mm。喷涂尺寸分别控制在Φ165.9mm和Φ102.4mm.4.4.4涂层加工喷涂后缓冷到室温即可进行机械加工，车削至图纸要求的尺寸与规定的表面粗糙度。选用YCo9牌号的钨钴硬质合金刀，刀具几何参数见下表3：表3：刀具几何参数前角（°）后角（°）主偏角（°）副偏角（

6、°）刀尖圆弧半径，mm刃倾角（°）-5～108～1545150.2-0.50车削工艺参数：车削线速度为12m/min,进刀量为0.1～0.15mm/r,切削深度为0.10～0.15mm.4.5效果仅用两天时间就修复好了转子轴，争取了时间，使该设备的大检修按期完成，节约了大量经费，经济效益十分显著。3