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。　　
" h* P2 K& x8 I4 y3 R! |) q4 a    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。         
: }) J( G6 |" A+ E$ d  X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。
7 X( d' \* \2 z% q    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。
* n8 K+ L. y6 G# L0 x8 t    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。

下面将目前应用的几种修复技术做一比较：
一、返厂车削
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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。
      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。
; X) M, E: ]; _% C* c. K二、电唰镀修复
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优点：1、现场修复，容易操作。
$ m8 \7 A- G6 _3 B      2：修复工期较短，
4 W, ~8 b, ~' 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。
: p3 Q  P. f  ?& E* x缺点：1、结合强度比冷焊和激光焊低。
1 E+ A& q. T! j9 r' R      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。
7 J, Y0 }. }- {$ E$ z. g      4、操作不当镀层会整块脱落。
: D8 Q0 x1 [: s! o8 b) Y三、激光焊修复

( h% ~5 m% |: x优点：1、现场修复。
: U, ^" }" F" C+ c      2、冶金结合，永不脱落。
      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。
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。
# ]/ _& ~1 R' R5 n5 {      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。
  u% N8 s, @% ?% ^* r四、微弧冷焊修复
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; E2 L6 q. R3 |% B优点：1、现场修复，容易操作。
2 m. Z0 M4 j6 e' Y5 j1 k      2、冶金结合，永不脱落。
      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 V+ k1 w4 N+ ^3 u3 m* f2 ?      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。
2 P7 `# f: ~5 w1 A! [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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      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.
# T! v9 Z& Z( g  L6 Z) L5 }9 P; Z  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：
/ |5 ^" l5 n8 B+ L3 v# ]3 ?9 \  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。
! o" Y+ R: o( [; m  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。
  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。