大家對于泵、閥想必肯定很陌生

而它們往往就潛藏在你所熟悉的地方

今天就來了解它的焊接性能分析以及修復方案

 

01 高壓主汽調節(jié)閥修復方案

 

　　閥碟導向凸肩工作機理2號機組為東方汽輪機廠制造的（n300-16.7／537／537-3型）汽輪機，它的高壓主汽調節(jié)閥是由1個主汽閥和2個調節(jié)閥組成，高壓調節(jié)閥是用于調節(jié)高壓缸的進汽量。機組運行時，油動機作為機械提升裝置，使閥碟導向凸肩沿導向槽上下移動，控制調節(jié)閥碟的開度。機組運行時，調節(jié)閥的高溫蒸汽為16.7mpa，537℃，導向凸肩主要承受熱應力和一定的周向剪切應力作用。1號高壓調節(jié)閥的閥碟與閥座配合直徑為170mm，其閥碟的結構如圖1所示，導向凸肩尺寸為55mm×30mm×10mm（高×寬×厚）。閥碟材料采用20cr3mowva合金鋼，為了提高閥碟耐汽蝕的性能，其表面進行過高溫滲氮處理。

 

　　堆焊材料和焊接設備的選擇根據調節(jié)閥的工作條件，閥碟導向凸肩既要保證有足夠高溫強度，又要滿足一定的耐磨性。鑒于機組搶修，無法采購到最佳匹配材料，參照堆焊材料的選用原則以及對各堆焊材料力學性能的分析，選用與母材材質相近的tig-r34（12cr2mowvtib，φ2.5mm）焊絲。焊接設備采用lincolnv300-1及氬弧焊接配套工具；溫度監(jiān)控使用美國mx2紅外線測溫儀。

 

02 焊接性能分析 ?

 

      根據碳當量公式計算，材料20cr3mowva的主要特點是含碳及合金元素較多，焊接時焊縫及熱處理區(qū)容易出現淬硬組織，當焊件剛性及接頭應力較大時，容易產生冷裂紋。經過滲氮處理的閥碟，其表面硬度高達hv900，焊接時極易產生裂紋。

 

03 堆焊工藝工作概述

 

　　工藝路線焊前打磨清洗-預熱-堆焊-焊后熱處理-焊后車削。

 

　　焊前準備首先用角向砂輪打磨徹底清理去除堆焊部位20mm范圍內的滲氮層，打磨深度應大于0.4mm，測量打磨部位的硬度值，并保證施焊區(qū)域達到hb185～321的要求。按jb4730-94檢測標準，檢查打磨后的導向凸肩表面質量不得有裂紋、夾渣等缺陷，達到ⅰ級標準為合格。然后用丙酮清洗閥碟焊接部位及其周圍50mm范圍內，保證無水、油等；用砂紙清除氬弧焊絲表面的油污和銹斑等臟物。

 

　　焊接工藝及參數采用氧乙炔火焰加熱的方法進行焊前預熱，預熱溫度為350～400℃，用測溫儀測量預熱溫度。閥碟焊接部位露出，其它部位用石棉布包覆，避免電弧燒傷。工藝參數i＝80～90a，氬氣流量8～10l／min，直流正接，電壓范圍10～15v，焊接速度30～45mm／min，每道擺動寬度≤10mm，每層堆焊厚度≤4mm。預熱溫度達到后開始焊接，層間溫度控制在300～400℃，焊接過程中不允許產生任何缺陷，重點檢查引、收弧處，發(fā)現缺陷立即用角向磨光機去除。鴻豐閥門認為：為保證加工余量，按圖堆焊尺寸，外徑增加5mm，內徑減少5mm，堆高13mm。一邊堆焊完成后再堆焊另一邊。焊接完成后，用硅酸鋁耐火棉包覆緩冷，焊接部位冷到100～150℃，立即進行焊后局部熱處理。熱處理采用火焰加熱至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℃以下可不控制，冷卻時用硅酸鋁纖維毯包覆緩冷。

 

04 焊后檢驗

 

　　按照工藝路線完成閥碟的堆焊和機械加工后，經滲透探傷和超聲波探傷檢查，焊縫沒有裂紋、夾渣、氣孔等缺陷質量，堆焊質量達到jb4730-94標準ⅰ級的要求；在加工表面進行硬度測試，其平均硬度值為hb241，與原母材的硬度值相近，滿足工件的使用性能。