1、髙压主汽调节阀门修补计划方案
1.1阀碟导向性凸肩工作中原理2号发电机组为东方汽轮机厂生产制造的(N300-16.7/537/537-3型)汽轮发电机,它的髙压主汽调节阀门是由1个主汽阀和2个调节阀构成,高压调节阀是用以调整髙压缸的进汽量。发电机组运作时,油动因做为机械设备液压提升机,使阀碟导向性凸肩沿导向槽左右挪动,操纵调节阀门碟的开启度。发电机组运作时,调节阀门的高溫蒸气为16.7MPa,537℃,导向性凸肩关键承担内应力和一定的轴向剪应力功效。1号高压调节阀的阀碟与高压闸阀相互配合孔径为170mm,其阀碟的构造如下图1所显示,导向性凸肩规格为55mm×30mm×10mm(高×宽×厚)。阀碟原材料选用20Cr3MoWVA碳素钢,为了更好地提升阀碟耐汽蚀的特性,其外表开展过持续高温渗氮处理。
1.2喷焊原材料和自动焊接设备的挑选依据调节阀门的作业标准,阀碟导向性凸肩不仅确保有充足持续高温抗压强度,又要达到一定的耐磨性能。由于发电机组维修,没法购买到最好配对原材料,参考喷焊原材料的选择标准及其对各喷焊物理性能的剖析,采用与原材质材料相仿的TIG-R34(12Cr2MoWVTIB,Φ2.5mm)焊条。自动焊接设备选用LincolnV300-1及氩弧焊机接配套设施专用工具;温度检测应用国外MX2红外线测温仪。
2、电焊焊接特性剖析
依据碳当量计算公式,原材料20Cr3MoWVA的主要特点是含碳量及铝合金原素较多,电焊焊接时焊接及热处理工艺区非常容易发生淬硬层机构,当焊接件刚度及连接头内应力比较大时,非常容易出现冷裂痕。通过渗氮处理的阀碟,其表面层强度达到HV900,电焊焊接时非常容易造成裂痕。
3、喷焊加工工艺
3.1工艺线路焊接前打磨抛光清理-加热-喷焊-焊后热处理-焊后铣削。
3.2焊接前提前准备最先用角向沙轮片打磨抛光完全清除除去喷焊位置20mm范畴内的高频淬火层,打磨抛光深层应超过0.4mm,精确测量打磨抛光位置的强度值,并确保焊接地区做到HB185~321的规定。按JB4730-94测试标准,查验打磨抛光后的导向性凸肩表层质量不可有裂痕、焊瘤等缺点,做到Ⅰ级规范为达标。随后用甲苯清理阀碟电焊焊接位置以及周边50mm范畴内,确保没有水、油等;用打磨砂纸消除氩弧焊机丝表层的油渍和锈迹等脏污。
3.3焊接方法及主要参数选用氧乙炔火苗加温的方式 开展焊接前加热,预热环境温度为350~400℃,用红外测温仪精确测量加热环境温度。阀碟电焊焊接位置外露,其他位置用石棉布覆盖,防止电孤烫伤。加工工艺主要参数I=80~90A,氩气瓶总流量8~10L/min,直流电正接,工作电压范畴10~15V,电焊焊接速率30~45mm/min,每道晃动总宽≤10mm,各层喷焊薄厚≤4mm。加热环境温度到达后逐渐电焊焊接,固层温控在300~400℃,电焊焊接操作过程中不允许造成一切缺点,关键查验引、收弧处,发觉缺点马上用角向磨光机除去。为确保加工的剩余量,按图喷焊规格,直径提升5mm,公称直径降低5mm,堆高13mm。一边喷焊进行后再喷焊另一边。电焊焊接结束后,用硅酸铝纤维毡防火棉覆盖缓冷,电焊焊接位置冷到100~150℃,马上开展焊后部分热处理工艺。热处理选用火苗加温至640~660℃,隔热保温30min,用红外测温仪检测,提温速率和降温速率均<300℃/h,制冷至300℃下列并不操纵,制冷时要硅酸铝纤维毯覆盖缓冷。
4、焊后检测
依照加工工艺线路进行阀碟的喷焊和机械加工制造后,经渗入探伤检测和超声波检测查验,焊接并没有裂痕、焊瘤、排气口等缺点品质,喷焊品质做到JB4730-94规范Ⅰ级的规定;在生产表层开展硬度标准,其均值强度数值HB241,与原原材质的强度值相仿,达到产品的性能指标。
5、结果
2号发电机组1号髙压主汽调节阀门电焊焊接修补并运作近1年之后,在发电机组维修时解散查验,喷焊的阀碟凸肩经5616h运作未看到其他问题。由此可见用TIG-R34氩弧焊机丝喷焊20Cr3MoWVA原材料选用加热350~400℃,焊后640~650℃,隔热保温30min解决的焊接方法是有效可行的。它不仅解决了髙压主汽调节阀门正常的对蒸气开展调整,还节约了几万元资产。
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