火力发电厂轴瓦的补焊工艺设计及无损检测.docVIP

浅谈火力发电厂轴瓦的补焊工艺及无损检测 汽轮机轴瓦运行中会出现局部脱落现象，整体更换价格昂贵，常用局部补焊的方法进行修复。汽轮机轴瓦在传统上常用渗透来检验乌金复合层的复合情况，这种检验方式对于非开口性的脱层无法检验，已越来越不适应我公司大功率、高参数机组轴瓦检验的要求。利用渗透检验和超声波检验两种方法对轴瓦进行综合检测，不但具有较高的检测灵敏度而且具有较高的发现缺陷的能力，可有效的保证发电厂的安全运行，可广泛地用于汽轮机轴瓦缺陷的检测。 1、轴瓦的类型及应用 汽轮机轴承合金为巴氏合金，巴氏合金按化学成分分为两类，即锡基轴承合金和铅基轴承合金。锡基轴承合金是以Sn为基础，加入少量Sb、Cu所组成的合金，典型的牌号为：ZChSnSb11-6，常用于浇注重载高速和抗蚀要求高的轴瓦，如汽轮机和发电机的主轴瓦；铅基轴承合金是以Pb为基础加入Sn、Sb、Cu等所组成的合金，典型的牌号为ZChPbSbl6—16—2，常用来制造低中载荷和低中速设备的轴承，如泵、风机、磨煤机和电动机的轴承内衬。大型轴承在使用过程中会经常碰到轴瓦瓦面合金损坏的情况，比如脱胎、裂纹、局部脱落或磨损以及腐蚀等，产生的原因较多，如制造时浇注质量问题、运行操作因素、检修安装方面的因素等,大型轴瓦价格昂贵，为减少经济损失，一般采取补焊修复的方式来解决该问题。 2、补焊修复工艺 2.1 修复方法的选择 轴瓦的修复有两种方法，即整体浇铸和局部补焊。整体浇注的质量容易保证，但工艺复杂、技术要求高，需有浇注的专用设备、费用较高、工期相对较长。局部补焊的工艺简单、费用低、工期短、工作量小、在现场可以直接实施，但补焊时温度较难掌握，易产生二次脱胎和其它质量问题。从经济原则考虑，乌金轴瓦现场修复采用氧乙炔火焰进行局部补焊的方法。 2.2补焊工艺 2.2.1清理瓦胎 1)判断脱胎部位，然后用尖铲、錾子把脱胎部分彻底剔除；2)用钢丝刷将轴瓦的凹面清理干净，露出金属光泽；3)用热碱水(10％氢氧化钠或氢氧化钾)清洗数次，再用清水清洗；4)用氧乙炔火焰(氧化焰)把瓦面烧一遍，以清除残留在细孔内的石墨和油垢，并用白布轻擦表面。 2.2.2挂锡 挂锡的目的是要增加轴承合金对瓦胎的附着力，使其紧密地结合在一起。通常采用工艺性能好的锡铅合金焊锡作为挂锡材料。 1)把锡加工成直径4～6mm的条状；2)在瓦胎表面涂上一层盐酸，数分钟后用清水冲洗并用白布擦干净；3)用氧乙炔火焰(中性焰或轻微碳化焰)将瓦胎均匀加热到250～270℃ ，加热时，瓦胎要保持清洁；4)在加热中用锡条在瓦胎面上轻轻摩擦，锡条能熔化表示已达到挂锡所需要的温度；5)加热后，在瓦胎面上均匀地涂上一层氯化锌溶液(ZnC1)，随即用细铜丝刷用力来回刷瓦面，一边刷一边加锡条，直到全部瓦面挂均匀为止；6)挂好锡的瓦胎表面应是发亮的暗银色，如果出现淡黄色或黑色的斑点，则说明挂锡质量不合格，必须返工，重新再挂；7)挂锡后，应及时补焊乌金，不可放置时间过长以免氧化。 2.2.3 补焊轴承合金准备 1)轴承合金的选择：轴承合金是一种摩擦系数和摩擦消耗功率都比较低的灰白色合金，铅基合金可塑性较差，所以一般采用可塑性较强的锡基合金作为堆焊材料；2)补焊前先用一角铁作为模具，把乌金熔化成 5～6mm的条状，以适合补焊时手持操作。不允许将用过的轴承合金重新再用；3)为了防止堆焊时瓦体过热，导致整个乌金脱胎，补焊时，要控制好温度和选择好轴瓦的放置方向。 2.2.4轴承合金的补焊 1)轴承合金的补焊质量很大程度上取决于轴承合金补焊时的温度，温度过高会增加氧化，使晶粒粗大，合金内不同比重的各种金属容易分离，造成组织不均匀；温度过低则结合性能不良。2)堆焊时，先加热挂锡后的瓦面，并用乌金条摩擦，乌金熔化并能与锡熔在一起即可填加乌金，同时向前移动。第一遍不宜太厚，以后用同样方法堆焊，直到厚度符合要求为止。补焊温度以能熔化轴承合金为准(乌金的熔点为240°C左右)，焊接速度要快，一定要控制温度，切忌过热。施焊中，既要保证堆焊区新旧合金熔合，又要保证非堆焊区温度不超过100％，防止发生脱胎和其他问题。特别是比较小的轴瓦一定要控制好温度，防止变形过大而无法使用。3)为了防止瓦体变形，应采用多层多道补焊。补焊顺序见图示。4)补焊轴瓦合金每一层每一道都要清理，用白布轻擦干净。5)堆焊时一定要使弧坑填满、缓慢收弧，以免产生气孔及裂纹。6)补焊轴承合金要留够加工余量，最后一层焊道要比轴瓦原始表面略高，并注意在焊道与原始表面交界处避免咬边和未熔合等缺陷。 2.2.5 焊后处理 采用刮削方法恢复其原始尺寸，使修复后的轴瓦达到设计要求。 3 无损检测工艺 3.1 渗透检测 渗透检测只能检验表面开口性缺陷。所以对轴瓦进行渗透检测是检测轴瓦的乌金复合层表面裂纹、气孔等缺陷，以及轴瓦的乌