超超临界燃煤机组司太立合金检测方法分析与研究

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1、2014年第5期上海电力超超临界燃煤机组司太立合金检测方法分析与研究俞刚，陆云。，江运慈。(1．上海市浦东新区特种设备检验所上海200135；2．国网上海市电力公司电力科学研究院，上海200437；3．上海隽祥检测技术工程公司，上海200942)摘要：随着电厂超临界、超超临界机组的普及，机组设备上“家族性“缺陷随之产生。本文对超临界、超超临界机组主汽门、调门堆焊层采用超声检测的工艺方法进行了介绍，评定和分析了司太立合金堆焊层与基体的“脱壳”现象，为进一步了解和跟踪堆焊层表面裂纹和“脱壳”缺陷提供

2、依据，以消除机组设备上的安全隐患。关键词：超超临界机组；超声检测；司太立合金；堆焊层中图分类号：TG115．21文献标志码：B0引言1项目概况司太立合金(Stellite)是一种能耐各种类型随着上海地区涉网电厂超临界、超超临界燃磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金。即通常煤机组的普及，发电设备上的“家族性”缺陷随之所说的钴铬钨(钼)合金或钴基合金，司太立合暴露出来。某超超临界机组的发电厂检修时发现金是以钻作为主要成分，含有相当数量的镍、中压主汽门、中压调门A阀座密封损坏严重(脱铬、钨和少量的钼、铌、

3、钽、钛、镧等合金元素，偶落处深约5～6mm，长约50～60mm，宽约5O～而也还含有铁的一类合金。根据合金中成分不60mm，如图1、图2所示)。脱落的堆焊层焊缝同，它们可以制成焊丝，粉末用于硬面堆焊，热材料为司太立合金，司太立合金(Stellite)是一种喷涂、喷焊等工艺，也可以制成铸锻件和粉末冶能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金件。金。即通常所说的钴铬钨(钼)合金或钴基合金，司太立堆焊合金含铬25～33，含钨3司太立合金是以钴作为主要成分，含有相当数量～21，含碳0．7～3．0。，随

4、着含碳量的增的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧等合金元加，其金相组织从亚共晶的奥氏体+M7C3型共素，偶而也还含有铁的一类合金。经现场直读式晶变成过共晶的M7C3型初生碳化物+M7C3型光谱仪器分析，该密封面堆焊层材料成分为：Cr：共晶。含碳越多，初生M7C3越多，宏观硬度加24、Mo：5．5、Ni：2．8、Co：58，经初步原大，抗磨料磨损性能提高，但耐冲击能力，焊接性，因分析，由于堆焊层与基体脱壳缺陷导致司太立机加工性能都会下降。被铬和钨合金化的司太立合金脱落，对中压缸的通流部件造成极大

5、的损坏。合金具有很好的抗氧化性，抗腐蚀性和耐热性。因此，电厂委托超声波检测堆焊层与阀门本体的在650℃仍能保持较高的硬度和强度，这是该类结合状况，为保证检测质量，特制定本次检测方法合金区别于镍基和铁基合金的重要特点。司太立和缺陷评定。合金机加工后表面粗糙度低，具有高的抗擦伤能针对上述的设备缺陷，从原理上现场可采用力和低的摩擦系数，也适用于粘着磨损，尤其在滑超声检测的方法对该堆焊层进行检测，但在实际动和接触的阀门密封面上。国外还有用铬，钼合检测的过程中，存在着诸多问题需要解决。如何金化的含Lave

6、s相的司太立堆焊合金，如Co一在现场检测过程中确定超声检测的灵敏度?堆焊28Mo-17Cr一3Si和Co-28Mo-8Cr-2Si。由于Laves层表面粗糙度、焊波形态及结构形式严重影响超相比碳化物硬度低，在金属摩擦副中与之配对的声检测的灵敏度，扫查灵敏度最终的确定是该方材料磨损较小。案的重点技术问题；如何判定由于两种不同材质一55—2014年第5期上海电力一侧，使该专用试块大平底反射回波幅度为满刻中压调门解体后，发现在其阀头、阀座均存在着规度的80，以此作为基准灵敏度。扫查灵敏度应则性横向裂纹

7、。为检测其堆焊层内部的“脱壳”情在基准灵敏度基础上提高18～23dB，相当于该况，特采用上述方法对高压主汽门阀座B司太立合堆焊层最大声程2缺陷当量。金堆焊层进行100超声检测。检测结果发现2处缺陷质量分级：缺陷直径小于25mm的未结堆焊层未结合缺陷显示，不符合JB／T4730．3-合区域评为I级；缺陷直径小于25～4Omm的未2005标准I级要求，评为不合格。结合区域评为Ⅱ级；超过Ⅱ级的评为Ⅲ级。4结语3现场检测案例经实验室和现场的实际试验，采用超声波检某电厂汽轮机采用上海汽轮机厂有限公司生测超

8、超临界机组主汽门、调门司太立合金堆焊层产的超超临界、一次中间再热、凝汽式、单轴、四缸的方法是切实可行的，该检测工艺尤其对堆焊层四排汽汽轮机。汽轮机的设计由上海汽轮机厂有与基体“脱壳”缺陷较为敏感，有其独特的检测优限公司与技术支持方Siemens公司联合进行，性势，可在电力系统同类型的机组上加以推广。能保证由技术支持方Siemens公司负责。其设计采用该方法在现场检测时，由于其堆焊层表进汽压力为27MPa，进汽温度为600℃。锅炉岛面的不平整度，应进一步考虑耦合灵敏度的综设备由上海锅炉厂提供，锅炉