汽輪機(jī)高壓缸體裂紋焊補(bǔ)工藝優(yōu)化研究.pdf

1、汽輪機(jī)是一種以蒸汽為工質(zhì)，并將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。汽輪機(jī)的金屬部件主要工作在500℃以上的高溫條件下，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缸體厚度不均勻，工作時(shí)受力情況極為復(fù)雜，容易產(chǎn)生疲勞破壞、裂紋，焊接修復(fù)難度極大。 本課題對(duì)汽輪機(jī)高壓缸補(bǔ)焊時(shí)可能采用的三種不同焊接工藝方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)用鋼管為與汽輪機(jī)高壓缸的成分、性能相近的12CrlMoVG珠光體耐熱鋼，三種補(bǔ)焊方案分別為：R317焊條電弧熱補(bǔ)焊、A132焊條電弧異質(zhì)半熱焊

2、和鎳基焊條電弧異質(zhì)金屬冷焊。按相關(guān)焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行了試件焊接與接頭各項(xiàng)性能檢測(cè)。 為了考察補(bǔ)焊部位在長(zhǎng)期高溫環(huán)境下使用時(shí)組織與性能的穩(wěn)定性，還對(duì)三類接頭進(jìn)行了770℃×50小時(shí)的時(shí)效加熱處理，相當(dāng)于缸體在540℃下運(yùn)行10萬小時(shí)。對(duì)時(shí)效處理后的三類接頭進(jìn)行了相同項(xiàng)目的性能檢測(cè)，并與時(shí)效之前的接頭進(jìn)行了對(duì)比性分析。 研究結(jié)果表明，三類焊材所焊的接頭在焊態(tài)(或焊后去應(yīng)力退火狀態(tài))下的焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果均符合相關(guān)合格

3、標(biāo)準(zhǔn)，但在時(shí)效加熱處理之后，三類接頭的組織與性能均發(fā)生程度不同的蛻變，尤其是采用A132焊條半熱焊的接頭彎曲試驗(yàn)(包括面彎和背彎)因在熔合線部位開裂而導(dǎo)致工藝評(píng)定試驗(yàn)不合格。 采用R317焊條熱焊法的接頭沖擊韌性較差，采用A132焊條半熱焊接頭熔合線附近的組織與性能在高溫使用過程中的穩(wěn)定性較差。同時(shí)這兩種方案都存在施工條件差、焊接變形難以控制等缺點(diǎn)，因此均不宜用于汽輪機(jī)高壓缸體的補(bǔ)焊。采用鎳基焊條冷焊法的接頭各項(xiàng)性能優(yōu)良，且具有