[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

摘要

超超临界汽轮机12%Cr钢高中压转子轴颈堆焊方法，涉及一种堆焊方法，特别是涉及一种超超临界汽轮机12%Cr钢高中压转子轴颈堆焊方法。本发明为解决超超临界汽轮机12%Cr钢高中压转子轴颈和轴承表面部位发生机械粘着磨损的问题，堆焊方法如下：一、对毛坯转子的第一轴颈和第二轴颈分别进行坡口车削加工；二、对车削面进行着色探伤；三、将毛坯转子装配到堆焊专用设备上；四、对转子轴颈的待堆焊表面进行预热；五、对待堆焊表面实施堆焊；六、对转子去应力热处理；七、对堆焊后的转子进行车削精加工；八、对精加工后的转子进行无损探伤检验。本发明适用于对超超临界汽轮机12%Cr钢高中压转子进行堆焊。

主权项

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300 A～330A，电弧电压为26 V～27V，焊接速度为250 mm/min～260mm/min，跨步距离为8.0 mm～10.0mm，跨步速度为150 mm/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3 mm～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20 mm～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360 A～400A，电弧电压为 28 V～30V，焊接速度为280 mm/min～300mm/min，跨步距离为10 mm～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。