超超临界汽轮机１２％Ｃｒ钢高中压转子轴颈堆焊方法技术

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。本发明专利技术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。本发明专利技术适用于对超超临界汽轮机１２％Ｃｒ钢高中压转子进行堆焊。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种堆焊方法，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。
技术介绍
发展大型超超临界机组是我国目前发展洁净煤发电技术的必然选择，是提高机组 热效率、改善环保状况和优化我国火电装机结构最现实、最有效的途径。12%Cr钢高中压转 子作为超超临界机组的核心部件，其制造过程中要克服一系列难题，尤其是轴颈磨损问题， 超超临界汽轮机转子用的改良型12%Cr钢和新型12%Cr钢应用于要求高温强度的高中压转 子时，由于其导热系数小，转子在轴颈和轴承座贯通部位的表面容易烧结，即被称作机械磨 损的烧熔现象，引起轴系异常震动，危及机组安全。此前，我国的12%Cr钢高中压转子均为 从国外直接购买或从国外购买转子毛坯后再委托国外公司进行轴颈的堆焊工作，严重制约 了我国电力技术的自主发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决超超临界机组的核心部件12%Cr钢高中压转子轴颈与 轴瓦巴氏合金形成的摩擦副不相配，容易在转子轴颈和轴承表面部位发生机械粘着磨损的 问题，进而提供了一种。本专利技术的技术方案是一种， 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的第一轴颈 和第二轴颈分别进行坡口车削加工，以车削基准面为基准确定第一轴承中心线，以第一轴 承中心线为中心车削长度为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；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，向第二轴颈的右侧车削长度为215. 5mm的环形凹槽三，车削厚 度为20mm，轴肩外壁内侧车削厚度为16. 5mm，轴肩与第二轴颈连接处的车削圆滑过渡，得 到第二待堆焊面；步骤二、将经步骤一车削后的毛坯转子的第一待堆焊面及第二待堆焊面分别进行着色 探伤，确定第一待堆焊面及第二待堆焊面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的第一待堆焊面及第二待堆焊面的外表面进行预热，预 热温度为260°C 320°C，升温速度小于或等于25°C /h，保温时间16h 18h ；步骤五、对经步骤四预热后温度达到260°C 320°C范围的第一待堆焊面及第二待堆 焊面的坡口进行堆焊，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和第二待堆焊面的表面成5° 15°夹角，调整焊枪导电嘴到第一待堆焊面或第二待堆焊面的距离为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°C 380°C，得到第一堆 焊面和第二堆焊面；步骤六、将经步骤五堆焊后的毛坯转子进行去应力热处理，热处理工艺参数升温速度 小于或等于15°C /h，保温温度为640°C 670°C，保温时间为6h，然后将毛坯转子放入热处 理炉中进行冷却，以小于或等于10°C /h的速度冷却至150°C，而后炉冷；步骤七、将经步骤六去应力热处理后的毛坯转子的第一堆焊面和第二堆焊面分别按设 计图样尺寸进行车削精加工。本专利技术具有以下有益效果本专利技术在12%Cr钢高中压转子的轴颈部位使用堆焊方法防 止了轴颈的粘着和烧结失效现象的发生，确保超超临界汽轮机组轴系的平稳运转，保证超 超临界发电机组安全运行。保证了我们国家超超临界机组核心部件和核心技术的自主研 制生产，促进国内发电技术的发展，摆脱国外公司的控制和制约，减少对国外公司的技术依 赖，提升我们国家自主生产制造发电设备的能力，拓展了我国发电设备制造行业自主发展 的空间。转子轴颈堆焊的生产制造成本是委托国外公司堆焊成本的5 10%，并缩短了生 产制造周期，增加了经济效益。附图说明图1是本专利技术中毛坯转子经步骤一后的结构示意图；图2是本专利技术中毛坯转子经 步骤七后的结构示意图。具体实施例方式具体实施方式一结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式是通过以下步骤实 现的步骤一、按图纸的坡口形状、尺寸和光洁度要求对毛坯转子1 (12%Cr钢转子，材质 14CrlO. 5MolWlNiVNbN，化学成分见表1，14表示含碳量，元素符号后面的数字代表的是该 元素的近似含量)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(ZGD-5010型转子堆焊机)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°C 320°C，升温速度小于或等于25V /h，保温时间16h 18h ；步骤五、对经步骤四预热后温度达到260°C 320°C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(EB2R焊丝的化学成分 见表2，EB2R/F55P4组合熔敷金属化学成分见表3，此为ASME标准中焊丝和焊缝的化学成 分)，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，焊剂滞本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。（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...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽娟，刘立辉，刘长江，李全华，张仁军，张旭磊，宋雪梅，马晓梅，王舜，王金刚，焦俊锋，
申请(专利权)人：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]