汽轮机转子轴颈磨损修复--zhuaizhen

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火力发电厂汽轮发电机组由于常年运行,转子轴颈部位经常会发生拉伤及磨损,影响机组安全运行,需要进行修复处理。下面简要介绍一下微弧冷焊修复工艺。　　
/ k  E. |/ {4 b! E- d9 q( E0 y    本方法采用旋转式自耗电极，氩气保护，低热输入，使基体不变形、性能不改变。对基体热影响区仅为0.07-0.11 mm，残余应力极小。补焊层与基体是冶金结合，结合强度高、覆层质量好，其结合强度、补覆层强度、补覆层质量是刷镀、热喷刷涂镀、贴片微焊等工艺所无可比拟的。         
本工艺方法克服了喷涂（焊）、激光焊应力大、易产生变形及裂纹等致命弱点。采用此工艺可在现场操作，转子不抽出也可施工。
. T& p: H' a' ~% f8 h7 w    补焊层必须结合牢固，无起皮、剥落、裂纹等缺陷。经修复后的缺陷部位应恢复至原轴颈标准尺寸，与邻近基准面尺寸相比,偏差在0-0.02mm以内。表面粗糙度在Ra1.6μm以上。补焊材料为进口镍基合金焊丝，硬度及材质与母材极为接近，耐磨损性能较好。只修复磨损部位，对母体不产生人为损害。 热输入量低，不产生热应力，修复部位在60℃以内。
    此工艺技术先进、可靠，电火花沉积堆焊修复层属永久性堆焊层，可保证机组长期安全运行。
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下面将目前应用的几种修复技术做一比较：
一、返厂车削

优点：车削部位轴颈表面材质没有变化，光洁度高。
缺点：1、返厂车削时间长而且费用比较高。
! R) p. V, w- O      2、轴颈车削后必须配非标瓦，转子若再次拉伤就有报废的危险。
二、电唰镀修复
  R) H% n, `+ Z! h) u6 o! n
; b; n' e& O4 a' C/ O8 F优点：1、现场修复，容易操作。
      2：修复工期较短，
0 {/ |! W" B% _  N: A6 s      3、镀时工件温升低，无变形，镀层残余应力小，表面金相组织无变化。
5 v" ^1 ~: Z8 Q* ]: p/ q, A- @缺点：1、结合强度比冷焊和激光焊低。
      2、对转子轴颈有人为性损坏。7~8mm以下沟槽必须拓宽处理，必须用锉刀把轴颈上细小沟槽锉成U字体形状。
      3、硬度较低，耐磨性较差，只能修复非承力部位。
      4、操作不当镀层会整块脱落。
三、激光焊修复

: Y) b# ~0 B% i$ m; V2 W0 z2 N/ s优点：1、现场修复。
1 y( b; k; i. R" F  g: }$ l      2、冶金结合，永不脱落。
  R' a# x3 n' j+ r$ ?' _. W      3、修复层耐磨性好。只修复磨损部位，对轴颈表面不产生人为性损害。
9 y, f* X; M& J6 Q缺点：1、设备较大，不易于操作。
      2、修复时间较长，效率较低。
      3、激光焊修复工艺臻待完善而且价格较高。
; a  i+ |9 B' W" ^$ b: ?# u      4、激光焊属与弧焊种类。长时间焊接容易引起工件变形、残余应力水平较高，易产生裂纹现象。
四、微弧冷焊修复

/ U. o+ g9 U+ \1 R' O, |优点：1、现场修复，容易操作。
. w- R. i/ n2 Y) [0 o0 f2 Y      2、冶金结合，永不脱落。
0 Q* `1 k. b1 k. E& o      3、轴颈补充材料为镊基合金焊丝，材质与母材相近，耐磨性高。
      4、焊接时工件温升低，无变形，不产生热应力，修复部位在60℃以内。
      5、沟槽修复只补焊磨损部位，对轴颈表面不产生人为性破坏。
缺点：修复宽面效率较低。
国内第一根采用电火花沉积堆焊修复工艺修复的汽机转子轴颈拉伤
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& \. C% w: V6 g4 W3 _      35CrMO钢属调质结构钢，常被用作 高负荷下工作的重要结构件。如汽轮机发电机转子、主轴、重载荷传动轴，船用大功率柴油机齿轮，杆类、螺栓等，还可代替40Cr制作大截面轴类件。这些零部件通 常工作条件恶劣，较易产生端面磨损、拉 伤、蚀坑、沟槽等损伤情况35CrMo钢为中碳调质结构钢,由于其良好的综合机械性能常被用作重要结构件。但又因为其工作条件恶劣,通常发生磨损、蚀坑、沟槽等损伤情况。

      99年四川华能珞璜电厂（法国机组）电厂检修现场（厂内焊接室，金相室等多部门联合试验)试验采用对基材热影响及热损伤极小的电火花堆焊工艺方法,在模拟试件中进行了槽内填充修复。在合适的规范参数及工艺条件下,得到了孔隙率极低的连续堆焊焊缝,基材与填充材料间还存在着一约15μm厚的过渡层。利用OLYMPUSPMG3金相显微镜、JXA-8800R 电子探针分析仪对堆焊接头进行了定性、定量的分析研究。结果表明,焊缝与被修复基体母材之间过渡层为冶金结合,被修复层具有良好的使用可靠性和使用寿命.
  电厂内部所有参与试验的人员在经过6天的试验后一致认定：
9 C$ ?0 r# q! a5 u9 U% v; \  1. 电火花沉积堆焊工艺对修复轴颈划伤拉伤是很好的修复工艺。
& p' H! Y% c$ k& _  2.焊接过程中基体温度不会高过60摄氏度，所以焊接热影响区可以忽略不计。
  3.焊接层与基体是微冶金结合，结合强度高，永不脱落。
" D1 l5 Y. Q+ g0 ^1 ~2 o, i  4.焊接材料与基体各方面指标接近。

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老桂

磨损测量可以用光纤测距离。