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修正高壓調(diào)理閥堆焊的計劃
湛江發(fā)電廠2號汽輪機的1號高壓調(diào)理閥敞開失靈，嚴(yán)峻影響機組安全安穩(wěn)運轉(zhuǎn)。對閥門進(jìn)行崩潰查看，發(fā)現(xiàn)高壓調(diào)速汽門閥座下沉10mm，導(dǎo)致閥碟導(dǎo)向凸肩脫離導(dǎo)向槽，無法對蒸汽進(jìn)行正常調(diào)理。鑒于機組臨修時刻短，閥座下沉現(xiàn)場很難康復(fù)，決議選用堆焊處理，添加導(dǎo)向凸肩的高度，到達(dá)康復(fù)高壓主汽調(diào)理閥原有的運用功用。1高壓主汽調(diào)理閥修正計劃1.1閥碟導(dǎo)向凸肩作業(yè)機理2號機組為東方汽輪機廠制作的(N300-16.7/537/537-3型)汽輪機，它的高壓主汽調(diào)理閥是由1個主汽閥和2個調(diào)理閥組成，高壓調(diào)理閥是用于調(diào)理高壓缸的進(jìn)汽量。機組運轉(zhuǎn)時，油動機作為機械進(jìn)步設(shè)備，使閥碟導(dǎo)向凸肩沿導(dǎo)向槽上下移動，操控調(diào)理閥碟的開度。機組運轉(zhuǎn)時，調(diào)理閥的高溫蒸汽為16.7MPa，537℃，導(dǎo)向凸肩首要接受熱應(yīng)力和必定的周向剪切應(yīng)力效果。1號高壓調(diào)理閥的閥碟與閥座合作直徑為170mm，其閥碟的結(jié)構(gòu)如圖1所示，導(dǎo)向凸肩尺度為55mm×30mm×10mm(高×寬×厚)。閥碟資料選用20Cr3MoWVA合金鋼，為了進(jìn)步閥碟耐汽蝕的功用，其外表進(jìn)行過高溫滲氮處理。1.2堆焊資料和焊接設(shè)備的挑選根據(jù)調(diào)理閥的作業(yè)條件，閥碟導(dǎo)向凸肩既要確保有滿足高溫強度，又要滿意必定的耐磨性。鑒于機組搶修，無法收購到最佳匹配資料，參照堆焊資料的選用準(zhǔn)則以及對各堆焊資料力學(xué)功用的剖析，選用與母材原料附近的TIG-
R34(12Cr2MoWVTIB，Φ2.5mm)焊絲。焊接設(shè)備選用LincolnV300-1及氬弧焊接配套工具;溫度監(jiān)控運用美國MX2紅外線測溫儀。2焊接功用剖析根據(jù)碳當(dāng)量公式核算，資料20Cr3MoWVA的首要特色是含碳及合金元素較多，焊接時焊縫及熱處理區(qū)簡略呈現(xiàn)淬硬安排，當(dāng)焊件剛性及接頭應(yīng)力較大時，簡略發(fā)作冷裂紋。通過滲氮處理的閥碟，其外表硬度高達(dá)HV900，焊接時極易發(fā)作裂紋。3堆焊工藝3.1工藝道路焊前打磨清洗-預(yù)熱-堆焊-焊后熱處理-焊后車削。3.2焊前預(yù)備首要用角向砂輪打磨徹底整理去除堆焊部位20mm規(guī)劃內(nèi)的滲氮層，打磨深度應(yīng)大于0.4mm，丈量打磨部位的硬度值，并確保施焊區(qū)域到達(dá)HB185～321的要求。按JB4730-94檢測規(guī)范，查看打磨后的導(dǎo)向凸肩外表質(zhì)量不得有裂紋、夾渣等缺點，到達(dá)Ⅰ級規(guī)范為合格。然后用丙酮清洗閥碟焊接部位及其周圍50mm規(guī)劃內(nèi)，確保無水、油等;用砂紙鏟除氬弧焊絲外表的油污和銹斑等臟物。3.3焊接工藝及參數(shù)選用氧乙炔火焰加熱的辦法進(jìn)行焊前預(yù)熱，預(yù)熱溫度為350～400℃，用測溫儀丈量預(yù)熱溫度。閥碟焊接部位露出，其它部位用石棉布包覆，防止電弧燒傷。工藝參數(shù)I=80～90A，氬氣流量8～10L/min，直流正接，電壓規(guī)劃10～15V，焊接速度30～45mm/min，每道擺動寬度≤10mm，每層堆焊厚度≤4mm。預(yù)熱溫度到達(dá)后開端焊接，層間溫度操控在300～400℃，焊接進(jìn)程中不允許發(fā)作任何缺點，重點查看引、收弧處，發(fā)現(xiàn)缺點當(dāng)即用角向磨光機去除。為確保加工余量，按圖堆焊尺度，外徑添加5mm，內(nèi)徑削減5mm，堆高13mm。一邊堆焊完結(jié)后再堆焊另一邊。焊接完結(jié)后，用硅酸鋁耐火棉包覆緩冷，焊接部位冷到100～150℃，當(dāng)即進(jìn)行焊后局部熱處理。熱處理選用火焰加熱至640～660℃，保溫30min，用測溫儀監(jiān)測，升溫速度和冷卻速度均<300℃/h，冷卻至300℃以下可不操控，冷卻時用硅酸鋁纖維毯包覆緩冷。4焊后查驗依照工藝道路完結(jié)閥碟的堆焊和機械加工后，經(jīng)滲透探傷和超聲波探傷查看，焊縫沒有裂紋、夾渣、氣孔等缺點質(zhì)量，堆焊質(zhì)量到達(dá)JB4730-94規(guī)范Ⅰ級的要求;在加工外表進(jìn)行硬度查驗，其平均硬度值為HB241，與原母材的硬度值附近，滿意工件的運用功用。5定論2號機組1號高壓主汽調(diào)理閥焊接修正并運轉(zhuǎn)近1年后，在機組大修時崩潰查看，堆焊的閥碟凸肩經(jīng)5616h運轉(zhuǎn)未發(fā)現(xiàn)任何問題?？梢娪肨IG-R34氬弧焊絲堆焊20Cr3MoWVA資料選用預(yù)熱350～400℃，焊后640～650℃，保溫30min處理的焊接工藝是合理可行的。它不但處理了高壓主汽調(diào)理閥正常對蒸汽進(jìn)行調(diào)理，還節(jié)省了上萬元資金。
