[發明專利]超超臨界12%Cr鋼高中壓轉子推力盤堆焊工藝方法

有效

• 申請號: 201010136737.8
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN101804494A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 劉長江;劉立輝;陳麗娟;李全華;張仁軍;張旭磊;宋雪梅;馬曉梅;王舜;王金剛;焦俊鋒
• 申請（專利權）人: 哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/18;B23K9/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 劉同恩

技術領域

本發明涉及一種轉子推力盤堆焊方法。

背景技術

發展大型超超臨界機組是我國目前發展潔凈煤發電技術的必然選擇。大型超超臨界機組 是提高機組熱效率，改善環保狀況和優化我國火電裝機結構最現實，最有效的途徑。超超臨 界汽輪機轉子用的改良型12％Cr鋼和新型12％Cr鋼，這種導熱系數小的12％Cr鋼轉子應用 于要求高溫強度的高中壓轉子時，轉子在軸頸、推力盤和軸承座貫通部位的表面容易燒結， 也就是轉子的軸頸部及推力軸盤與軸瓦之間發生稱作機械磨損的燒熔現象。引起軸系異常震 動，危及機組安全。因此，對于12％Cr材料的轉子為防止轉子軸頸部位產生上述的粘著和燒 結失效，必須在轉子的軸頸部位使用堆焊其它材料來防止上述現象的發生。確保超超臨界汽 輪機組軸系的平穩運轉，保證超超臨界發電機組安全運行。目前，我們國家的12％Cr鋼高中 壓轉子均為從國外直接購買或從國外購買轉子毛坯后再委托國外公司進行推力盤堆焊工作， 這不僅制約了我國電力技術的自主發展，同時也增加了超超臨界12％Cr鋼高中壓轉子的制造 成本。

發明內容

本發明的目的是為解決轉子推力盤與軸瓦之間產生粘著燒結，引起軸系異常，危及轉子 乃至機組安全運行的問題，提供了一種超超臨界12％Cr鋼高中壓轉子推力盤堆焊工藝方法。

本發明方法是通過以下步驟實現的：

步驟一、焊前加工：對毛坯轉子上的第一推力盤上的第一待堆焊端面進行堆焊前的車削 加工，加工后的第一待堆焊端面至車削基準面的尺寸為2001.5mm；對毛坯轉子上的第二推力 盤上的第二待堆焊端面進行堆焊前的車削加工，加工后的第二待堆焊端面至車削基準面的尺 寸為2588.7mm；對毛坯轉子上的軸頸進行堆焊前的車削加工，加工后的軸頸的直徑為φ 462mm；

步驟二、對加工后的第一待堆焊端面、第二待堆焊端面及軸頸外表面進行著色探傷，確 定第一待堆焊端面、第二待堆焊端面及軸頸外表面無任何影響焊接質量的缺陷；

步驟三、將轉子裝配到專用堆焊設備轉動裝置上；

步驟四、將探傷后的第一待堆焊端面、第二待堆焊端面及軸頸外表面進行預熱，預熱溫 度為260℃～320℃，升溫速度小于或等于25℃/h，，保溫16h～18h；

步驟五、對第一待堆焊端面和第二待堆焊端面進行堆焊，采用埋弧自動焊進行多層堆焊， 焊接參數：焊接電流I＝300A～330A，電弧電壓U＝26V～27V，焊接速度V＝250mm/min～ 260mm/min，跨步距離：8.0mm～10.0mm，跨步速度：150mm/min～200mm/min，堆焊長度 為40mm～60mm，堆焊高度為180mm～190mm，接頭搭接長度為2mm～3mm，每層高為 3mm～4mm，焊槍中心線與推力盤的端面成5°～15°夾角，導電嘴到推力盤的端面的距離 為20mm～30mm，層間溫度控制在260℃～380℃，實施堆焊，堆焊后的第一推力盤的端面 為第一堆焊面，堆焊后的第二推力盤的端面為第二堆焊面；

步驟六、對第一堆焊面和第二堆焊面進行去應力熱處理，熱處理工藝為：升溫速度小于 或等于15℃/h，保溫溫度640℃～670℃，保溫6h，然后將轉子放入熱處理爐中進行冷卻， 以小于或等于10℃/h的速度冷卻至150℃；

步驟七、精加工：對第一堆焊面進行堆焊后的車削精加工，加工后的第一堆焊面至車削 基準面的尺寸為2019.5mm；對第二堆焊面進行堆焊后的車削精加工，加工后的第二堆焊面至 車削基準面的尺寸為2570.7mm；對軸頸進行堆焊后的車削精加工，加工后的軸頸的直徑為φ 433.8mm；對第一推力盤的外徑表面和第二推力盤的外徑表面進行堆焊后的車削精加工，加 工后的第一推力盤和第二推力盤的直徑為φ826mm；

步驟八、對精加工后的第一堆焊面和第二堆焊面進行無損探傷檢驗，即完成超超臨界 12％Cr鋼高中壓轉子推力盤堆焊。