高壓調(diào)節(jié)閥開啟故障，嚴(yán)重影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。檢查閥門的拆卸情況，發(fā)現(xiàn)高壓調(diào)速器閥座下沉10 mm，導(dǎo)致閥盤導(dǎo)向凸肩脫離導(dǎo)向槽，蒸汽無法正常調(diào)節(jié)。鑒于機(jī)組臨時(shí)維修時(shí)間短，閥座下沉現(xiàn)場(chǎng)難以恢復(fù)，決定采用堆焊，增加導(dǎo)向凸肩高度，恢復(fù)高壓主汽調(diào)節(jié)閥原有使用功能。
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   1.1.東方汽輪機(jī)廠制造的閥盤導(dǎo)向凸肩工作機(jī)制2號(hào)機(jī)組(N300-16.7/537/537-3型)汽輪機(jī)，其高壓主汽調(diào)節(jié)閥由一個(gè)主汽閥和兩個(gè)調(diào)節(jié)閥組成，用于調(diào)節(jié)高壓缸的進(jìn)氣量。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，油動(dòng)機(jī)作為機(jī)械提升裝置，沿導(dǎo)向槽上下移動(dòng)閥盤，控制調(diào)節(jié)閥盤的開度。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)閥的高溫蒸汽為16.7 MPa，537℃，導(dǎo)向凸肩主要承受熱應(yīng)力和一定的周向剪切應(yīng)力。1號(hào)高壓調(diào)節(jié)閥的閥盤直徑為170 mm，如圖1所示，導(dǎo)向凸肩尺寸為55 mm×30 mm×10 mm(高×寬×厚)。閥碟材料為200。Cr3MoWVA為了提高閥盤的耐腐蝕性，合金鋼的表面經(jīng)過高溫滲氮處理。
   1.根據(jù)調(diào)節(jié)閥的工作條件，閥盤導(dǎo)向凸肩不僅要保證足夠的高溫強(qiáng)度，還要滿足一定的耐磨性。鑒于機(jī)組維修，無法購買最佳匹配材料，根據(jù)堆焊材料的選擇原則和對(duì)堆焊材料力學(xué)性能的分析，選擇與母材相似的材料TIG-R34(12Cr2MoWVTIB，Φ2.5 mm)焊絲。采用焊接設(shè)備Lincoln V300-1及氬弧焊接配套工具；溫度監(jiān)控使用美國MX2紅外測(cè)溫儀。
   2.根據(jù)碳當(dāng)量公式計(jì)算焊接性能分析，材料20Cr3MoWVA主要特點(diǎn)是碳和合金元素較多，焊接時(shí)焊縫和熱處理區(qū)容易出現(xiàn)硬化組織。當(dāng)焊件剛度和接頭應(yīng)力較大時(shí)，容易產(chǎn)生冷裂紋。泄氮閥盤的表面硬度高達(dá)HV900，焊接時(shí)容易產(chǎn)生裂紋。
   3、堆焊工藝
   3.焊工藝路線焊-預(yù)熱-堆焊-焊后熱處理-焊后車削。
   3.焊前準(zhǔn)備用角砂輪徹底清除堆焊部位20 mm滲氮層的研磨深度應(yīng)大于0.4 mm，測(cè)量拋光部位的硬度值，確保焊接區(qū)域達(dá)到HB要求185~321。JB4730-94檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，研磨后導(dǎo)向凸肩表面質(zhì)量無裂紋、夾渣等缺陷，達(dá)到Ⅰ等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)合格。然后用丙酮清洗閥盤及其周圍50 的焊接部位mm在范圍內(nèi)，確保無水、油等。；用砂紙清除氬弧焊絲表面的油污和銹斑。
   3.3.焊前預(yù)熱采用氧乙炔火焰加熱法進(jìn)行焊接工藝和參數(shù)，預(yù)熱溫度為350~400℃，用溫度計(jì)測(cè)量預(yù)熱溫度。閥盤焊接部位暴露，其他部位用石棉布覆蓋，避免電弧燒傷。工藝參數(shù)I＝80～90 A，氬氣流量8～10L／min，電壓范圍為10~15 V，焊接速度30~45 mm／min，每個(gè)擺動(dòng)寬度≤10 mm，每層堆焊厚度≤4 mm。預(yù)熱溫度達(dá)到后開始焊接，層間溫度控制在300~400℃，焊接過程中不允許產(chǎn)生任何缺陷。重點(diǎn)檢查引弧處，發(fā)現(xiàn)缺陷立即用角磨機(jī)去除。為保證加工余量，外徑增加5 mm，內(nèi)徑減少5 mm，堆高13 mm。一邊堆焊后，另一邊堆焊。焊接完成后，用硅酸鋁耐火棉覆蓋，冷卻至100~150℃，焊后立即進(jìn)行局部熱處理。熱處理用火焰加熱至 640~660℃，保溫30 min，用溫度計(jì)監(jiān)測(cè)，升溫速度和冷卻速度為300℃／h，冷卻至300℃以下無法控制。冷卻時(shí)用硅酸鋁纖維毯覆蓋。
   4.按工藝路線完成閥盤堆焊和機(jī)械加工后，經(jīng)滲透探傷和超聲波探傷檢查，焊縫無裂紋、夾渣、氣孔等缺陷，堆焊質(zhì)量達(dá)到 JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ等級(jí)要求；加工表面的平均硬度值為HB241.與原母材相似，滿足工件的使用性能。5結(jié)論2號(hào)機(jī)組1號(hào)高壓主汽調(diào)節(jié)閥焊接修復(fù)運(yùn)行近一年后，機(jī)組大修時(shí)拆卸檢查，焊接閥盤凸肩5 616 h運(yùn)行中沒有發(fā)現(xiàn)任何問題?？梢娛褂肨IG-R34氬弧焊絲堆焊2004氬弧焊絲Cr3MoWVA預(yù)熱350~4000℃，焊后640～650℃，保溫30 min處理的焊接工藝是合理可行的。它不但解決了高壓主汽調(diào)節(jié)閥正常對(duì)蒸汽進(jìn)行調(diào)節(jié)，還節(jié)省了上萬元資金。