[發(fā)明專利]一種用于在線修復主蒸汽管道堵閥裂紋的異質冷補焊工藝

在審

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• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110153635A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設計）人: 史海燕
• 申請（專利權）人: 史海燕
• 主分類號: B23P6/04
• 分類號: B23P6/04
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 包曉靜

本發(fā)明公開了一種用于在線修復主蒸汽管道堵閥裂紋的異質冷補焊工藝，具體涉及管道補焊技術領域，包括裂紋走向和深度判斷、裂紋預處理、局部預熱、焊接、焊后處理和焊接檢測六個步驟，使用角向砂輪機沿裂紋向內壁深處打磨出焊補U型坡口，并打磨裂紋周圍閥體表面作為補焊區(qū)，采用敷焊打底層，打底層和焊道填充補焊的焊接方式對補焊區(qū)進行均勻焊接。本發(fā)明通過判斷裂紋深度，并綜合考慮裂紋的走向和長度，選擇合適的補焊工藝，冷焊法選取高鉻高鎳的鎳基焊材進行修復，焊接工藝過程簡單，修復速度快，綜合成本低，對裂紋預處理，方便焊料粘接，采用打底層和焊道填充補焊工藝，提高焊接的質量，保證管道在高溫高強度工況下使用。

技術領域

本發(fā)明涉及管道補焊技術領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于在線修復主蒸汽管道堵閥裂紋的異質冷補焊工藝。

背景技術

某熱電廠的2×300MW亞臨界參數機組主蒸汽管道設計工作溫度為540℃，設計壓力為19.6MPa，機組累計運行54000h時發(fā)現主蒸汽管道堵閥閥體通道與頸部結合處外壁有一條長約200mm的裂紋，主蒸汽管道水壓堵閥為鑄鋼件，材質為ZG15Cr2Mo，裂紋部位在閥門蒸汽出口側，裂紋處閥體厚135mm，表面裂紋長約200mm，位于閥體通道與頸部結合處截面形狀變化部位，閥殼有一定厚度差，外形不規(guī)則。經與制造廠溝通，堵閥制造后沒有經過長時間的時效處理，存在較大內應力，加之閥體表面存在大量表面密集氣孔、疏松等鑄造缺陷，在機組長期高溫運行形成裂紋導致閥體表面開裂。

對該類裂紋缺陷可分別采用熱補焊工藝和冷補焊工藝兩種方法進行焊接修補，具體選擇哪種方法應結合現場處理條件、經濟性、工期和裂紋的長度、深度、走向等因素綜合考慮。對比兩種焊補工藝中，熱焊法的焊接材料合金成分與基體相近，屬于同質焊補工藝，但熱焊法熱處理工藝復雜，修復工況不良，需焊前預熱，焊后進行去應力回火處理，由于閥體形狀不規(guī)則，壁厚較大，現場加熱裝置布置困難，影響精確控制溫度，導致難以保證熱處理質量，且施工周期較長，而冷焊法補焊后不需熱處理，焊接工藝過程簡單，修復速度快，綜合成本低，現有的冷焊工藝對主蒸汽管道焊接效果不佳，不便于其長時間使用。

因此，發(fā)明一種用于在線修復主蒸汽管道堵閥裂紋的異質冷補焊工藝很有必要。

發(fā)明內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本發(fā)明的實施例提供一種用于在線修復主蒸汽管道堵閥裂紋的異質冷補焊工藝，通過判斷裂紋深度，并綜合考慮裂紋的走向和長度，選擇合適的補焊工藝，冷焊法選取高鉻高鎳的鎳基焊材進行修復，鎳基焊材強度高、韌性好、塑性優(yōu)良且冷補焊后不需熱處理，焊接工藝過程簡單，修復速度快，綜合成本低，對裂紋預處理，焊接過程易于控制，焊接采用打底層熔敷金屬過渡和焊道多層多道填充錘擊補焊工藝，有利于提高焊接的質量，保證管道在高溫高強度工況下使用。

為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種用于在線修復主蒸汽管道堵閥裂紋的異質冷補焊工藝，具體操作步驟如下：

步驟一：裂紋走向和深度判斷，使用角向砂輪機沿裂紋向內壁深處打磨，邊打磨邊著色檢查，直至檢測確認無裂紋為止，測量裂紋深度，以1/3壁厚為判斷標準，選擇焊接方式；

步驟二：裂紋預處理，將步驟一中的裂紋打磨槽加工成U型坡口，并將U型坡口兩端修磨成緩坡形狀，與閥體表面形成圓滑過渡，將坡口面打磨光滑平整，避免存在尖角和死角部位，將裂紋周圍閥體表面打磨出金屬光澤；

步驟三：局部預熱，采用氧-乙炔中性火焰對閥體進行局部預熱，用兩把烤槍同時在閥體內外壁均勻加熱，外側烤槍緩慢勻速移動，火焰焰心距離工件10mm以上，預熱溫度設置為60℃，內部烤槍始終在閥體內壁加熱，采用數字式遠紅外測溫儀實時監(jiān)測待補焊區(qū)壁溫，對除補焊區(qū)外的閥體其它裸露部位用保溫棉覆蓋，延緩其冷卻速度；