水輪發電機轉子支架輪轂缺陷的處理方法
2023-07-31 13:35:06 1
專利名稱：水輪發電機轉子支架輪轂缺陷的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種水輪發電機轉子支架輪轂缺陷的處理方法，特別是當鑄鋼件在鑄造過程中局部發生了元素偏析，使得返修時補焊部位產生裂紋的情況下的一種處理方法。
背景技術：
常規鑄鋼件缺陷返修方案為(1)採用碳弧氣刨清除缺陷；(2)打磨清除缺陷部位光滑並露出金屬光澤；(3)著色探傷確認無缺陷；(4)預熱採用氧-乙炔焰對補焊部位及其附近100mm範圍內預熱150-200℃；(5)補焊，由壓力容器持證焊工，採用結507、Φ3.2焊條打底、Φ4焊條補焊。多層多道焊，每焊一層，風槍振動三遍去應力，徹底清渣，仔細檢查焊縫，確認無缺陷方可補焊第二層，按此要求，直至焊滿，並要求先補焊大的缺陷部位，後補焊缺陷部位小的；(6)後熱去氫處理；(7)打磨；(8)超聲波探傷。按上述返修方案，經返修補焊後，超聲波探傷，5處缺陷全部合格，證明上述返修方案是正確可行的。但上述5處缺陷超探合格的過程中對整個端面再次探傷，又發現新的一處氣孔、夾渣缺陷。經過再次按上述返修方案，進行返修補焊過程中，卻發生了補焊部位發生裂紋，必須清除掉缺陷，重新補焊。
發明內容
本發明的目的在於提供一種水輪發電機轉子支架輪轂缺陷的處理方法，該方法改進水輪發電機轉子支架輪轂缺陷常規返修工藝的補焊工序，徹底清除水輪發電機轉子支架輪轂缺陷。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的處理水輪發電機轉子支架輪轂缺陷的處理方法，它包括以下工序(1)對水輪發電機轉子支架輪轂進行超聲波探傷並標記缺陷部位；(2)採用碳弧氣刨清除缺陷；(3)打磨清除缺陷部位光滑並露出金屬光澤；(4)對所有補焊部位進行著色探傷確認無缺陷；(5)對補焊部位及其附近100m範圍採用氧-乙炔火焰預熱至150～200℃；(6)補焊時，採用結507、Φ3.2焊條打底、Φ4焊條補焊，多層多道焊，每焊一層，風槍振動三遍去應力，徹底清渣，仔細檢查焊縫，確認無缺陷方可補焊第二層，直至焊滿，補焊順序是先補焊大的缺陷部位，後補焊小的缺陷部位；在補焊時，因為補焊部位含碳量高使得可焊性差，或者是鑄鋼件發生了元素偏析，有害元素硫、磷超標，或者是輪轂尺寸大，整體預熱困難，局部預熱面積小，拘束應力大，造成補焊時焊縫急劇冷卻，收縮應力大等原因都有可能造成補焊部位產生裂紋，此時應對產生裂紋部位進行分析，查找原因，制定處理措施，其補焊工序為(1)將補焊部位沿輪轂內外圓採用氣刨刨通，並刨為倒梯形截面形；(2)根據分析產生裂紋的原因選用合適的藥芯焊絲，採用二氧化碳氣體保護焊補焊，補焊時沿梯形兩腰多層、多道施焊，這樣由於補焊部位是開放的，焊縫沿梯形兩腰逐漸向中心靠攏，收縮是沿梯形兩腰向兩側收縮，由於兩腰的焊縫尚未連在一起，可各自向兩側收縮，避免了拘束過大造成焊縫拉裂。當兩側焊縫沿中心連在一起時，由於連續施焊，兩側不斷焊接，熱量不斷補充，早已將兩側母材加熱到一定的範圍，避免了急冷收縮；(3)補焊完畢後立即將輪轂吊入退火爐整體加熱，去應力退火，這樣就解決了因母材拘束應力大而造成焊縫裂紋的問題。
本發明針對水輪發電機轉子支架輪轂返修過程中出現的氣孔、夾渣缺陷，以及補焊部位發生裂紋現象，對常規轉子支架輪轂缺陷返修方案的補焊工序進行了改進，其改進的補焊工序為用碳弧氣刨將補焊部位沿輪轂內外圓刨通為倒梯形截面、補焊時沿梯形兩腰多層、多道施焊、補焊完畢後立即將輪轂吊入退火爐整體加熱去應力退火，補焊方法為二氧化碳氣體保護焊。工藝簡單，效果良好，能較好地解決水輪發電機轉子支架輪轂的返修難題。
具體實施例方式
下面用一實例進一步描述本發明的技術放案某水輪發電機轉子支架輪轂材質為ZG20SLMn，外徑Φ1720、內徑Φ860、高度H＝1020、重7100kg的大型鑄鋼件。毛坯粗加工後經過超聲波探傷發現一端面有5處缺陷，必須進行返修。該輪轂缺陷處理方法如下採用碳弧氣刨清除缺陷，打磨清除缺陷部位光滑並露出金屬光澤，著色探傷確認無缺陷。補焊前，先對補焊部位及其附近100m範圍採用氧-乙炔火焰預熱至150～200℃。補焊時，採用結507、Φ3.2焊條打底、Φ4焊條補焊。多層多道焊，每焊一層，風槍振動三遍去應力，徹底清渣，仔細檢查焊縫，確認無缺陷方可補焊第二層，直至焊滿。補焊順序是先補焊大的缺陷部位，後補焊小的缺陷部位。補焊後進行後熱去氫處理、打磨，並進行超聲波探傷。通過超聲波探傷發現原來5處缺陷全部合格，但同時又發現一處氣孔、夾渣缺陷，經上述方法進行處理時，補焊部位發生了裂紋。
在補焊部位附近20mm及其它正常部位採樣進行化學分析，經過分析確定鑄件發生了局部元素偏析，有害元素硫、磷超標，因此返修補焊工藝改選焊材為Ho8Mn2SiA，Φ1.2焊絲，採用二氧化碳氣體保護焊補焊，這樣可以利用焊絲中較高含量的錳去脫硫、磷，防止裂紋。
將補焊部位沿輪轂內外圓採用氣刨刨通，並刨為倒梯形截面形，補焊時沿梯形兩腰多層、多道施焊。
補焊完畢後立即將輪轂吊入退火爐整體加熱，去應力退火，打磨完畢後用超聲波探傷儀探傷，完全合格。
權利要求
1.水輪發電機轉子支架輪轂缺陷的處理方法，包括對水輪發電機轉子支架輪轂進行超聲波探傷並標記缺陷部位、採用碳弧氣刨清除缺陷、打磨清除缺陷部位光滑並露出金屬光澤、對所有補焊部位進行著色探傷確認無缺陷、對補焊部位及其附近100mm範圍採用氧-乙炔火焰預熱至150～200℃、補焊、後熱去氫處理、打磨、超聲波探傷檢驗補焊質量工序，其特徵在於所述的補焊工序包括以下步驟(1)用碳弧氣刨將補焊部位沿輪轂內外圓刨通，並刨為倒梯形截面；(2)補焊時沿梯形兩腰多層、多道施焊；(3)補焊完畢後立即將輪轂吊入退火爐整體加熱，去應力退火。
2.根據權利要求1所述的水輪發電機轉子支架輪轂缺陷的處理方法，其特徵在於補焊採用的焊材為φ1.2的Ho8Mn2SiA焊絲，補焊方法為二氧化碳氣體保護焊。
全文摘要
本發明公開了一種水輪發電機轉子支架輪轂缺陷的處理方法，包括對輪轂進行超聲波探傷並標記缺陷部位、採用碳弧氣刨清除缺陷、打磨清除缺陷部位光滑並露出金屬光澤、著色探傷確認無缺陷、對補焊部位及其附近80mm～100mm範圍採用氧－乙炔火焰預熱至150～200℃、補焊、後熱、打磨、超聲波探傷檢驗補焊質量等工序。本發明工作量小、效果好，可徹底清除缺陷，能保證水輪發電機轉子支架輪轂的質量。
文檔編號B23K5/18GK1935441SQ20061002204
公開日2007年3月28日 申請日期2006年10月16日 優先權日2006年10月16日
發明者黃興富, 嚴祥兵 申請人:四川東風電機廠有限公司