湛江市發(fā)電站2號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)的1號(hào)髙壓調(diào)節(jié)閥門打開失效，嚴(yán)重危害發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)作。對(duì)閥體開展瓦解查驗(yàn)，發(fā)覺髙壓變速氣門高壓閘閥下移10 mm，造成閥碟導(dǎo)向性凸肩擺脫導(dǎo)向槽，沒法對(duì)蒸氣開展正常的調(diào)整。由于發(fā)電機(jī)組臨修時(shí)間較短，高壓閘閥下移當(dāng)場難以修復(fù)，確定選用噴焊解決，提升導(dǎo)向性凸肩的相對(duì)高度，做到修復(fù)髙壓主汽調(diào)節(jié)閥門原來的使用功能。
1 髙壓主汽調(diào)節(jié)閥門修補(bǔ)計(jì)劃方案
1．1 閥碟導(dǎo)向性凸肩工作中原理
2號(hào)發(fā)電機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)制造的（N300－16．7／537／537－3型）汽輪發(fā)電機(jī)，它髙壓主汽調(diào)節(jié)閥門是通過1個(gè)主汽閥和2個(gè)調(diào)節(jié)閥門構(gòu)成，髙壓調(diào)節(jié)閥門是用來調(diào)整高壓缸的進(jìn)汽量。發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，油動(dòng)機(jī)做為機(jī)械設(shè)備提升機(jī)，使閥碟導(dǎo)向性凸肩沿導(dǎo)向槽左右挪動(dòng)，操縱調(diào)節(jié)閥門碟的開啟度。發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，調(diào)節(jié)閥門的高溫蒸汽為16．7 MPa，537℃，導(dǎo)向性凸肩關(guān)鍵承擔(dān)內(nèi)應(yīng)力和一定的軸向剪應(yīng)力功效。
1號(hào)髙壓調(diào)節(jié)閥門的閥碟與高壓閘閥相互配合孔徑為170 mm，其閥碟的構(gòu)造如下圖1所顯示，導(dǎo)向性凸肩規(guī)格為55 mm×30 mm×10 mm（高×寬×厚）。閥碟原材料選用20Cr3MoWVA碳素鋼，為了提高閥碟耐氣蝕的特性，其外表開展過持續(xù)高溫滲氮處理。
1．2 噴焊原材料和自動(dòng)焊接設(shè)備的挑選
依據(jù)調(diào)節(jié)閥門的工作條件，閥碟導(dǎo)向性凸肩不僅確保有充足持續(xù)高溫抗壓強(qiáng)度，還得達(dá)到一定的耐磨性能。由于發(fā)電機(jī)組維修，不能購置到較佳配對(duì)原材料，參考噴焊原材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)及其對(duì)各噴焊物理性能的剖析，采用與原材質(zhì)材料相仿的TIG－R34（12Cr2MoWVTIB，Φ2．5 mm）焊條。自動(dòng)焊接設(shè)備選用
Lincoln V300－1及氬弧焊接配套設(shè)施專用工具；溫度檢測應(yīng)用國外MX2紅外測溫儀。
2 焊接性能剖析
依據(jù)碳當(dāng)量計(jì)算公式，原材料20Cr3MoWVA的主要特點(diǎn)是含碳量及合金元素比較多，電焊焊接時(shí)焊接及熱處理工藝區(qū)非常容易發(fā)生淬硬機(jī)構(gòu)，當(dāng)焊接件剛度及連接頭地應(yīng)力比較大時(shí)，非常容易造成冷裂紋。
通過滲氮處理的閥碟，其表面硬度達(dá)到HV900，電焊焊接時(shí)非常容易產(chǎn)生裂紋。
3 噴焊加工工藝
3．1 工藝路線
焊前打磨拋光清理－加熱－噴焊－焊后熱處理－焊后銑削。
3．2 焊前提前準(zhǔn)備
最先用角向砂輪打磨完全清除除去噴焊位置20 mm范疇里的高頻淬火層，打磨拋光深層應(yīng)超過0．4 mm，精確測量打磨拋光位置的硬度值，并確保焊接地區(qū)做到HB185～321的規(guī)定。按JB4730－94測試標(biāo)準(zhǔn)，查驗(yàn)打磨拋光前的導(dǎo)向性凸肩表層質(zhì)量不可有裂痕、焊瘤等缺點(diǎn)，做到Ⅰ級(jí)規(guī)范為達(dá)標(biāo)。
然后用甲苯清理閥碟電焊焊接位置以及周邊50 mm范圍之內(nèi)，確保沒有水、油等；用打磨砂紙消除氬弧焊絲表層的油漬和銹點(diǎn)等臟污。
3．3 焊接方法及主要參數(shù)
選用氧乙炔火苗加溫的辦法開展焊前加熱，加熱環(huán)境溫度為350～400℃，用紅外測溫儀精確測量加熱環(huán)境溫度。閥碟電焊焊接位置外露，其余部件用石棉布覆蓋，防止電弧燒傷。工藝參數(shù)I＝80～90 A，氬氣瓶總流量8～10L／min，直流電正接，電壓范圍10～15 V，焊接速度30～45 mm／min，每道晃動(dòng)總寬≤10 mm，每層噴焊薄厚≤4 mm。加熱環(huán)境溫度做到后進(jìn)行電焊，固層溫控在300～400℃，焊接過程中不容許造成一切缺點(diǎn)，關(guān)鍵查驗(yàn)引、收弧處，發(fā)覺缺點(diǎn)馬上用角向磨光機(jī)除去。為確保加工的剩余量，按圖噴焊規(guī)格，直徑提升5 mm，公稱直徑降低5 mm，堆碼13 mm。一邊噴焊結(jié)束后再噴焊另一邊。
電焊焊接結(jié)束后，用硅酸鋁纖維氈防火棉覆蓋緩冷，電焊焊接位置凍到100～150℃，馬上開展焊后部分熱處理工藝。熱處理工藝選用火苗加溫至640～660℃，隔熱保溫30 min，用紅外測溫儀檢測，升溫速度和冷卻速度均＜300℃／h，制冷至300℃下列并不操縱，制冷時(shí)要硅酸鋁纖維毯覆蓋緩冷。
4 焊后檢測
依照工藝路線進(jìn)行閥碟的噴焊和機(jī)械加工制造后，經(jīng)滲透探傷和超聲探傷儀查驗(yàn)，焊接并沒有裂痕、焊瘤、孔洞等缺點(diǎn)品質(zhì)，噴焊品質(zhì)做到JB4730－94規(guī)范Ⅰ級(jí)的規(guī)定；在生產(chǎn)表層開展硬度標(biāo)準(zhǔn)，其均值硬度值為HB241，與原原材質(zhì)的硬度值相仿，滿足需要產(chǎn)品工件的性能指標(biāo)。
5 結(jié) 論
2號(hào)發(fā)電機(jī)組1號(hào)髙壓主汽調(diào)節(jié)閥門電焊焊接修補(bǔ)并運(yùn)作近1年之后，在發(fā)電機(jī)組維修時(shí)瓦解查驗(yàn)，噴焊的閥碟凸肩經(jīng)5 616 h運(yùn)作未發(fā)現(xiàn)任何問題。由此可見用TIG－R34氬弧焊絲噴焊20Cr3MoWVA原材料選用加熱350～400℃，焊后640～650℃，隔熱保溫30 min解決的焊接方法是有效可行的。它不僅解決了髙壓主汽調(diào)節(jié)閥門正常的對(duì)蒸氣開展調(diào)整，還節(jié)約了幾萬元財(cái)力。