1000MW汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸硬質(zhì)合金堆焊技術(shù)的運用

高 瑞

（上海舟樂船舶鋼構(gòu)件有限公司，上海 201414）

1000MW汽輪機(jī)經(jīng)過長時間的使用，高壓內(nèi)缸和密封環(huán)之間很容易產(chǎn)生磨損的現(xiàn)象，影響1000MW汽輪機(jī)的穩(wěn)定性。因此，為保證其穩(wěn)定性，需要在密封面上設(shè)置相應(yīng)的堆焊耐磨層，同時為保證密封面堆焊耐磨層的質(zhì)量，主要是采用硬質(zhì)合金堆焊技術(shù)實現(xiàn)工藝目標(biāo)。因此在實施焊接技術(shù)時，一定要了解焊接技術(shù)工藝的相關(guān)內(nèi)容，采取合理的焊接工藝和方式，保證1000MW汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸硬質(zhì)合金堆焊技術(shù)實施的質(zhì)量，最大程度地保證1000MW汽輪機(jī)運行的綜合效益。

1 硬質(zhì)合金分析

硬質(zhì)合金主要是由硬質(zhì)化合物的粘結(jié)金屬，通過利用粉末冶金工藝所形成的一種合金材料，且其用途也比較廣泛，例如車刀、銑刀、刨刀、鉆頭以及鏜刀等方面。另外，硬質(zhì)合金具的含有的優(yōu)點有很多，如強(qiáng)度和硬度較高、耐磨性較高，耐腐蝕性較高等，尤其是強(qiáng)度和耐磨性，通常情況在500MV汽輪機(jī)上基本上不會發(fā)生變化，只有在1000MV汽輪機(jī)上才會發(fā)生變化。

2 硬質(zhì)合金堆焊技術(shù)分析

2.1 焊接試件

在使用焊機(jī)試件時，一定要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，和1000MW汽輪機(jī)的運行性能，選擇相對合適、合理的焊接試件。同時，需要對焊接試件進(jìn)行模擬成槽，將試件尺寸和堆焊面的厚度相對比，且分析試件所含有的化學(xué)成分如表1所示，這樣可以保證后期技術(shù)實施符合設(shè)備運行的需求。

表1 某試件母材的主要化學(xué)成分以及厚度對比

2.2 焊接方式

1000MW汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸硬質(zhì)合金堆焊面的面積相對較大，如果在堆焊焊接時，采用焊條電弧焊方式，不僅對工作人員的專業(yè)性和技術(shù)性有著較高要求，其工作效率也相對較低。因此，為保證焊接綜合效益，一般情況下都會選用半自動MIG焊方法，這種焊接方法容易控制，對工作人員專業(yè)水平也沒有較高要求。另外，在堆焊工作完成以后，需要進(jìn)行相應(yīng)處理，并進(jìn)行質(zhì)量檢查，保證硬質(zhì)合金堆焊技術(shù)質(zhì)量，實現(xiàn)綜合效益最大化。

2.3 質(zhì)量控制

在硬質(zhì)合金堆焊的過程中，一定要采用多層多道焊方式，且由于1000MW汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸的結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜，需要根據(jù)焊接的實際情況不斷調(diào)整角度和焊槍的位置，以此達(dá)到最佳焊接質(zhì)量，為1000MW汽輪機(jī)的穩(wěn)定、安全運行提供基礎(chǔ)性保證。

3 硬質(zhì)合金堆焊技術(shù)在1000MW汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸中的運用

3.1 材料的選擇

在選擇焊接材料時，一定要注意零件表面硬度，一般情況下其硬度需要≥50～60HRC。另外，在進(jìn)行硬度選擇時，還需要對考慮1000MW汽輪機(jī)的運行狀態(tài)和生產(chǎn)環(huán)境，保證其硬度與1000MW汽輪機(jī)處于一致的狀態(tài)，保證1000MW汽輪機(jī)的綜合效益。

需要利用酸性渣系CO2氣體對焊絲進(jìn)行保護(hù)，且需要滿足其抗裂性，只有在焊接之前做好相應(yīng)的處理工作，才可以滿足后期焊接的基礎(chǔ)要求。

3.2 焊接過程

硬質(zhì)合金堆焊技術(shù)在1000MW汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸運用的過程中，一定要注重焊接工藝控制，根據(jù)堆焊情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，避免出現(xiàn)堆焊質(zhì)量問題。

首先，在焊接材料選取完成時，需要對其化學(xué)性質(zhì)和理論值進(jìn)行分析，保證其硬度理論達(dá)到54HRC要求，分析焊接參數(shù)如表2所示。同時，在堆焊過程中，主要是采用半自動MIG焊方法，滿足硬質(zhì)合金堆焊需求。另外，在焊接過程中，需要根據(jù)焊接參數(shù)，對其作業(yè)環(huán)節(jié)作出相應(yīng)調(diào)整，其目的就是保證各個理論值符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并對整個過程所涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，為后期1000MW汽輪機(jī)維護(hù)提供相對便利的條件。

其次，在硬質(zhì)合金焊接處理完成以后，需要檢查堆焊區(qū)域周圍的垂直中分面螺孔是否已經(jīng)加工完成，并從整體的角度對其溫度進(jìn)行熱處理，這樣做主要是為了避免1000MW汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸發(fā)生變形，影響設(shè)備的正常使用。同時，在熱處理過程中，一般都會利用專用的局部加熱處理工具，將氣缸放置在其中，但在放置時一定要處于垂直狀態(tài)，這樣可以有效保證熱處理效果，降低1000MW汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸變形發(fā)生的可能性，為1000MW汽輪機(jī)安全、穩(wěn)定運行提供基礎(chǔ)性保障。

最后，在1000MW汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸硬質(zhì)合金堆焊技術(shù)質(zhì)量檢驗的時候，需要注意幾點內(nèi)容，主要包括：（1）根據(jù)相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對堆焊部位展開相應(yīng)的檢測工作，判斷是否存在超標(biāo)缺陷，若沒有相關(guān)問題，則判定焊接符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求；（2）對1000MW汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸規(guī)格以及大小展開質(zhì)量檢驗，判斷后期使用變形現(xiàn)象發(fā)生的可能性，若是其判斷參數(shù)在允許的范圍內(nèi)，可以判斷達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但若是超出允許參數(shù)的范圍內(nèi)，就需要展開相應(yīng)處理，避免影響設(shè)備后期運行；

表2 焊接參數(shù)分析

4 結(jié)語

本文簡要分析了硬質(zhì)合金堆焊技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，并基于此，進(jìn)一步明確其在1000MW汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸中的運用，目的是保證1000MW汽輪機(jī)高壓內(nèi)缸的質(zhì)量，以及1000MW汽輪機(jī)運行的穩(wěn)定性和安全性，提升其綜合效益，為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持。