[发明专利]超超临界汽轮机12%Cr钢高中压转子轴颈堆焊方法

权利要求书

1.一种超超临界汽轮机12%Cr钢高中压转子轴颈堆焊方法，其特征在于该方法的步骤如下：

步骤一、按图纸的坡口形状、尺寸和光洁度要求对毛坯转子（1）的第一轴颈（1-1）和第二轴颈（1-2）分别进行坡口车削加工，以车削基准面（A）为基准确定第一轴承中心线（a），以第一轴承中心线（a）为中心车削长度为432mm的环形凹槽一，车削厚度20mm，环形凹槽一的两侧加工有坡口，得到第一待堆焊面（1-1-1）；以车削基准面（B）为基准确定第二轴承中心线（b），以第二轴承中心线（b）为中心向第二轴颈（1-2）的左侧车削长度为202.5mm的环形凹槽二，车削厚度为20mm，环形凹槽二的左侧加工有坡口，向第二轴颈（1-2）的右侧车削长度为215.5mm的环形凹槽三，车削厚度为20mm，轴肩（1-3）外壁内侧车削厚度为16.5mm，轴肩（1-3）与第二轴颈（1-2）连接处的车削圆滑过渡，得到第二待堆焊面（1-2-1）；

步骤二、将经步骤一车削后的毛坯转子（1）的第一待堆焊面（1-1-1）及第二待堆焊面（1-2-1）分别进行着色探伤，确定第一待堆焊面（1-1-1）及第二待堆焊面（1-2-1）的坡口表面无任何影响焊接质量的缺陷；

步骤三、将经步骤二着色探伤后无影响焊接质量缺陷的毛坯转子（1）装配到转子堆焊专用设备的转动系统上，该设备保证转子堆焊过程中回转同轴；

步骤四、对装配好的毛坯转子（1）的第一待堆焊面（1-1-1）及第二待堆焊面（1-2-1）的外表面进行预热，预热温度为260℃～320℃，升温速度小于或等于25℃/h，保温时间16h～18h；

步骤五、对经步骤四预热后温度达到260℃～320℃范围的第一待堆焊面（1-1-1）及第二待堆焊面（1-2-1）的坡口进行堆焊，选用EB2R焊丝和F55P4焊剂组合，采用埋弧自动焊方法多层堆焊，起弧参数：起弧时间为0.2S，起弧电流为500A，起弧电压为40V；收弧参数：电流衰减时间为4S，填弧坑时间为0.4S，焊剂滞后停止；打底层焊接工艺参数：焊接电流为300A～330A，电弧电压为26V～27V，焊接速度为250mm/min～260mm/min，跨步距离为8.0mm～10.0mm，跨步速度为150mm/min～200mm/min；堆焊高度为20mm，其中工作厚度和加工余量各为10mm，接头搭接长度为2mm～3mm，每层堆焊层高为3mm～4mm，将上述工艺参数输入到转子堆焊专用设备的控制界面后，使焊枪中心线与第一待堆焊面（1-1-1）和第二待堆焊面（1-2-1）的表面成5°～15°夹角，调整焊枪导电嘴到第一待堆焊面（1-1-1）或第二待堆焊面（1-2-1）的距离为20mm～30mm，实施堆焊，底层堆焊结束后，在电弧不停止的条件下，直接调整转子堆焊专用设备中的工艺参数：焊接电流为360A～400A，电弧电压为28V～30V，焊接速度为280mm/min～300mm/min，跨步距离为10mm～12mm，进行2～6层的堆焊，层间温度控制在260℃～380℃，得到第一堆焊面（2-1）和第二堆焊面（2-2）；

步骤六、将经步骤五堆焊后的毛坯转子（1）进行去应力热处理，热处理工艺参数：升温速度小于或等于15℃/h，保温温度为640℃～670℃，保温时间为6h，然后将毛坯转子（1）放入热处理炉中进行冷却，以小于或等于10℃/h的速度冷却至150℃，炉冷；

步骤七、将经步骤六去应力热处理后的毛坯转子（1）的第一堆焊面（2-1）和第二堆焊面（2-2）分别按设计图样尺寸进行车削精加工。

2.根据权利要求1所述的超超临界汽轮机12%Cr钢高中压转子轴颈堆焊方法，其特征在于：它还包括步骤八，所述步骤八将经步骤七车削精加工后的毛坯转子（1）的第一堆焊面（2-1）和第二堆焊面（2-2）进行无损探伤检验。

3.根据权利要求1所述的超超临界汽轮机12%Cr钢高中压转子轴颈堆焊方法，其特征在于：在步骤五的堆焊过程中，堆焊工作间歇的时间段内，将堆焊尚未完成的毛坯转子（1）的第一待堆焊面（1-1-1）和第二待堆焊面（1-2-1）在温度260℃～320℃下保温。

4.根据权利要求1、2或3所述的超超临界汽轮机12%Cr钢高中压转子轴颈堆焊方法，其特征在于：在步骤五的堆焊工作完成后，将毛坯转子（1）在温度300℃～360℃下保温2小时。

5.根据权利要求1、2或3所述的超超临界汽轮机12%Cr钢高中压转子轴颈堆焊方法，其特征在于：在步骤一中，毛坯转子（1）的第一轴颈（1-1）的直径为490.06mm，第一轴承中心线（a）至车削基准面（A）的尺寸为874mm，车削后的第一待堆焊面（1-1-1）的直径为450.06mm，毛坯转子（1）的第二轴颈（1-2）的直径为450.14，轴肩（1-3）的直径为475mm，轴肩的右端面至车削基准面（B）的尺寸为1099mm，第二轴承中心线（b）至车削基准面（B）的尺寸为829.0mm，车削后的第二待堆焊面（1-2-1）的直径为410.14，在步骤七中，堆焊完成后的第一堆焊面（2-1）车削精加工后直径为470.06mm，第二堆焊面（2-2）车削精加工后直径为430.14mm。