1000MW汽轮机高压内缸硬质合金堆焊技术的运用

2018-12-20高瑞

现代制造技术与装备 2018年11期

高瑞

（上海舟乐船舶钢构件有限公司，上海 201414）

1000MW汽轮机经过长时间的使用，高压内缸和密封环之间很容易产生磨损的现象，影响1000MW汽轮机的稳定性。因此，为保证其稳定性，需要在密封面上设置相应的堆焊耐磨层，同时为保证密封面堆焊耐磨层的质量，主要是采用硬质合金堆焊技术实现工艺目标。因此在实施焊接技术时，一定要了解焊接技术工艺的相关内容，采取合理的焊接工艺和方式，保证1000MW汽轮机高压内缸硬质合金堆焊技术实施的质量，最大程度地保证1000MW汽轮机运行的综合效益。

1 硬质合金分析

硬质合金主要是由硬质化合物的粘结金属，通过利用粉末冶金工艺所形成的一种合金材料，且其用途也比较广泛，例如车刀、铣刀、刨刀、钻头以及镗刀等方面。另外，硬质合金具的含有的优点有很多，如强度和硬度较高、耐磨性较高，耐腐蚀性较高等，尤其是强度和耐磨性，通常情况在500MV汽轮机上基本上不会发生变化，只有在1000MV汽轮机上才会发生变化。

2 硬质合金堆焊技术分析

2.1 焊接试件

在使用焊机试件时，一定要根据相关标准，和1000MW汽轮机的运行性能，选择相对合适、合理的焊接试件。同时，需要对焊接试件进行模拟成槽，将试件尺寸和堆焊面的厚度相对比，且分析试件所含有的化学成分如表1所示，这样可以保证后期技术实施符合设备运行的需求。

表1 某试件母材的主要化学成分以及厚度对比

2.2 焊接方式

1000MW汽轮机高压内缸硬质合金堆焊面的面积相对较大，如果在堆焊焊接时，采用焊条电弧焊方式，不仅对工作人员的专业性和技术性有着较高要求，其工作效率也相对较低。因此，为保证焊接综合效益，一般情况下都会选用半自动MIG焊方法，这种焊接方法容易控制，对工作人员专业水平也没有较高要求。另外，在堆焊工作完成以后，需要进行相应处理，并进行质量检查，保证硬质合金堆焊技术质量，实现综合效益最大化。

2.3 质量控制

在硬质合金堆焊的过程中，一定要采用多层多道焊方式，且由于1000MW汽轮机高压内缸的结构相对较为复杂，需要根据焊接的实际情况不断调整角度和焊枪的位置，以此达到最佳焊接质量，为1000MW汽轮机的稳定、安全运行提供基础性保证。

3 硬质合金堆焊技术在1000MW汽轮机高压内缸中的运用

3.1 材料的选择

在选择焊接材料时，一定要注意零件表面硬度，一般情况下其硬度需要≥50～60HRC。另外，在进行硬度选择时，还需要对考虑1000MW汽轮机的运行状态和生产环境，保证其硬度与1000MW汽轮机处于一致的状态，保证1000MW汽轮机的综合效益。

需要利用酸性渣系CO2气体对焊丝进行保护，且需要满足其抗裂性，只有在焊接之前做好相应的处理工作，才可以满足后期焊接的基础要求。

3.2 焊接过程

硬质合金堆焊技术在1000MW汽轮机高压内缸运用的过程中，一定要注重焊接工艺控制，根据堆焊情况进行相应调整，避免出现堆焊质量问题。

首先，在焊接材料选取完成时，需要对其化学性质和理论值进行分析，保证其硬度理论达到54HRC要求，分析焊接参数如表2所示。同时，在堆焊过程中，主要是采用半自动MIG焊方法，满足硬质合金堆焊需求。另外，在焊接过程中，需要根据焊接参数，对其作业环节作出相应调整，其目的就是保证各个理论值符合相关标准，并对整个过程所涉及的数据进行详细记录，为后期1000MW汽轮机维护提供相对便利的条件。

其次，在硬质合金焊接处理完成以后，需要检查堆焊区域周围的垂直中分面螺孔是否已经加工完成，并从整体的角度对其温度进行热处理，这样做主要是为了避免1000MW汽轮机高压内缸发生变形，影响设备的正常使用。同时，在热处理过程中，一般都会利用专用的局部加热处理工具，将气缸放置在其中，但在放置时一定要处于垂直状态，这样可以有效保证热处理效果，降低1000MW汽轮机高压内缸变形发生的可能性，为1000MW汽轮机安全、稳定运行提供基础性保障。

最后，在1000MW汽轮机高压内缸硬质合金堆焊技术质量检验的时候，需要注意几点内容，主要包括：（1）根据相关的质量标准对堆焊部位展开相应的检测工作，判断是否存在超标缺陷，若没有相关问题，则判定焊接符合质量标准要求；（2）对1000MW汽轮机高压内缸规格以及大小展开质量检验，判断后期使用变形现象发生的可能性，若是其判断参数在允许的范围内，可以判断达到相应的质量标准，但若是超出允许参数的范围内，就需要展开相应处理，避免影响设备后期运行；