[发明专利]超（超）临界机组高中压导汽管的异种钢焊缝修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超(超)临界机组高中压导汽管的异种钢焊缝修复方法。

背景技术

众所周知，我国的一次能源结构特点为“富煤”、“贫油”、“少气”。我国的能源消费以煤炭为主，约占一次能源的70％，远高于世界的平均的30％水平，电力工业在煤炭消费中的权重也在逐步增大。统计表明，我国到2020年预计发电机组总装机容量达到19.5亿瓦，其中火力发电机组(燃煤机组为主)约占66％，燃煤机组每年的煤炭消耗量相当可观。

超(超)临界机组由于其容量大、能耗低，目前在我国的电力供应领域占据了主导地位，其运行安全性直接关系到电网安全、经济发展、社会稳定和人民群众生产生活的各个方面。

国内主设备生产厂商或多或少在生产工艺方面存在缺陷，由此产生的设备运行安全问题日益凸显。其中，哈尔滨汽轮机厂引进的三菱技术设计制造的CCLN660-25/600/600型660MW级超(超)临界、单轴、三缸四排汽、一次中间再热凝汽式汽轮机在运行时发现高中压缸下缸高压进汽插管一种钢焊缝泄露。该型号汽轮机组累计生产八台，均在相同的位置产生过泄露或裂纹。

与上述存在共性问题的汽轮机组具体分布在河南信阳2台、河南禹龙2台、江苏四吕港4台，该8台机组均为当地重要的供电电源，在所属地区国民经济中占据重要的地位。

对于存在家族性缺陷的机组而言，如果能够采用科学合理的焊接工艺对频繁发生的泄露的高压导汽管异种钢焊接头进行修复处理，消除机组运行重大安全隐患，确保机组安全运行，优化焊接过程控制并推广应用，对推动高参数机组国产化研究有重要指导意义，确保超(超)临界机组的安全运行关系到国家的整体发展战略。

有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种超(超) 临界机组高中压导汽管的异种钢焊缝修复方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种超(超)临界机组高中压导汽管的异种钢焊缝修复方法，能够有效、简便的对钢焊缝进行修复。

本发明超(超)临界机组高中压导汽管的异种钢焊缝修复方法，包括：

S1用坡口修磨机削去原焊缝的过度层、填充层、及两侧母材热影响区域淬硬层；

S2靠近缸体侧焊缝焊根部留4mm厚度，靠近插管侧焊缝焊根部留2mm厚度，并圆滑过渡，裂纹处修磨出2mm间隙；

S3用钢板对称布置将两端母材点焊定位；

S4采用钨极氩弧焊打底，施焊焊道熔池深度接近1/2处时，将定位钢板除掉，并将焊点用砂轮机磨掉；

S5检查S4合格后，进行下一层的焊接，填充和盖面焊材与高中压外缸材料相匹配，焊丝选择TRG-40、焊条选择E6015-B3(R407)手工电弧焊，预热温度200至250℃，层间温度控制在预热温度范围内；焊后热处理温度按与高中压外缸材料要求的上限温度来确定。

进一步的，在S3中需要对导汽连接短管点焊侧进行加热处理，其中加热处理的温度为400至600℃。

进一步的，在S3中填充和盖面选择焊条选择E6015-B3(R407)进行手工电弧焊。

进一步的，在S4打底焊时，需要检查焊缝根部有无焊透现象。

进一步的，在S4中氩弧焊2至3层且厚度不小于3mm。

进一步的，填充和盖面焊接采用双人对称焊；多层多道焊接时接头部位应错开10至15mm，每道焊道宽度控制在小于或大于焊条直径1至2mm，单道含摆动宽度不大于所用焊条直径的4倍。

进一步的，还包括在每道焊缝焊接完毕后，用砂轮机或钢丝刷将焊接杂物清理干净。

进一步的，焊接盖面层高于两侧母材。

进一步的，还包括对修复的焊缝进行金属监督检查的步骤，具体包括：对焊缝表面进行渗透探伤，查看是否有裂纹缺陷；对焊缝以及两侧母材进行焊缝显微组织检验，查看是否有异常；焊缝相控阵检测，检测表面打磨见金属光泽后，使用32晶片相控阵探头，搭配45°至60°斜楔块环向进行扫查，以单面单侧扇形扫查整条焊缝。

借由上述方案，本发明超(超)临界机组高中压导汽管的异种钢焊缝修复方法至少具有以下优点：

本发明的方法，成功对频繁发生泄漏的高压导汽管异种钢焊接头进行修复处理，消除了机组运行重大安全隐患，确保机组安全运行。

本发明的方法，证明了大口径高温管道镍基焊缝仅能用于短期高温运行，改变了学术界对焊材传统认识，对超(超)临界机组长期稳定、安全、运行经济有重要指导意义。