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1、三峽機組異鋼轉輪焊接工藝研究三峽機組異鋼轉輪焊接工藝研究三峽機組異鋼轉輪焊接工藝研究三峽機組異鋼轉輪焊接工藝研究三峽機組異鋼轉輪焊接工藝研究三峽機組異鋼轉輪焊接工藝研究三峽機組異鋼轉輪焊接工藝研究三峽機組異鋼轉輪焊接工藝研究三峽機組異鋼轉輪焊接工藝研究三峽機組異鋼轉輪焊接工藝研究三峽機組異鋼轉輪焊接工藝研究//三峽機組異鋼轉輪焊接工藝研究鄭本英摘要本文介紹7三峽機組異種鋼轉輪焊接工藝研究中的技術關鍵與解決經過,特剮~oCrl3NISMo’I~扳的非正太熱處理工藝研究,下環(huán)的水壓機成形,以殪異種銅葉片的熔嘴電渣焊工藝研究.這些都是國內外首創(chuàng)的,井已在安康轉輪中
2、成功應用,從而為今后三峽轉輪的研制提供7可供借鑒的技術儲備.異種鋼焊接轉輪在國內系我廠首創(chuàng),經二十余年的制造與運行實踐,證明是成功的.為了更上一層樓,使它能用于三峽水輪機巷蟄,就須對異種鋼焊接轉輪進行結構,材料與工藝優(yōu)化.經過多次論證,最后推出以葉片中部為界,上部用2OMnSi鋼,下部用oCt13NiSMo鋼的新型異種鋼焊接轉輪,并決定將下環(huán)由鑄鋼改為用新研制的oCr13NI5Mo(即S135)不銹鋼板制造.為了驗證此項新型結構的異種鋼焊接轉轉的可行性,我們決定以安康電站2oOMW的5.5m轉輪作為三峽機組的異種鋼中間試驗轉輪,列入三峽機組的科研項目,進行綜合
3、性的工藝研究.仿三峽結構的安康異種鋼焊接轉輪結構如圖1所示.與過去的異種鋼焊接轉輪不同之處是,葉片用20MnSi鋼和0Crl3Ni5MO鋼括葉片的3—3截面拼焊(原全是不銹鋼葉片),下環(huán)用120mm厚的SI3B不銹鋼板制造(原為2OMnSi鋼鑄造),為滿足其連接外止漏環(huán)的需要,在下環(huán)外附焊有碳鋼的鋼板襯環(huán).采揭時間:19黿1年j月7日由于下環(huán)的工作應力很低,麗S135不銹鋼板的服屈強度在9ooMPa以上,根據(jù)國外經驗,采用此類高強度馬氏體不銹鋼板制作轉輪下環(huán),可大幅度地減薄下環(huán)厚度.為此,我們選用120mm厚鋼板,并使每面的加工余量由I5~2Omm)壓縮了約5
4、0.這樣,既節(jié)省鋼材,又便于成形,還使下環(huán)重量接近蘇聯(lián)的不銹鋼板制造的下環(huán)的水平(見表1().而啥爾濱電機廠制造的白山機組,雖然直徑與安康機組相同,但轉輪下環(huán)卻用160ram厚的$135不銹鋼板制造,比安康下環(huán)厚1/3.轉輪采用異種鋼組焊,國外應用得甚少,只是偶爾使用過,尚屬試驗性質,未獲得推廣.如蘇聯(lián)在六十年代初,制造布拉茨克217MW水輪機的5.5m轉輪時,在最后就曾采用過上冠,下環(huán)為20MnSi鑄鋼,葉片為0Crl2NiCu鑄鋼的異種鋼焊接轉輪(見圖2(.)),但未介紹具體工藝.英國在1964年倒是簡要報導過葉片為B.S.1630A不銹鋼,上冠,下環(huán)為碳
5、鋼的異種鋼焊接S丁圖1安康200MW水輪機異種鋼焊接轉輪表1安康轉輪與蘇聯(lián)不銹鋼轉輪重量比較轉輪的制造工藝.諺工藝與我廠過去采用的帶過渡層的焊接工藝大相徑庭,葉片兩端須在預熱240℃后堆焊Cr20Ni10～2.5Mo的奧氏體不銹鋼過渡層,經620~640℃消應回火后鏟磨K型坡口(見圖3).組裝后,將上下接頭預熱50℃,用同樣焊條進行焊接,要求層間溫度控制在50～150℃,焊后作580~600℃回火,焊縫用著色滲透法檢查(.而我廠則是在碳鋼上冠與下環(huán)上堆焊Cr18Ni12Mo2V過渡層,而后,又改為不堆焊過渡層的直接組焊工藝.1984年春,筆者赴美考察時,曾見到
6、過A—c公司在焊接m七葉片的低水頭,無下38環(huán)的38.7MW異種鋼焊接轉輪[‘](見圖4).旨圖2蘇聯(lián)布拉茨克217MW水輪機異種鋼焊接轉輪蹦3帶過渡層的異種鋼轉輪焊接接頭圖4無下環(huán)的混流式水輪機異種銅焊接轉輪以上就是我們在國外搜集到的異種鋼焊接轉輪資料.從搜集到的資料看,目前國外水輪機轉輪,幾乎全是由碳錒或不銹鋼蛆焊的同種鋼焊接轉輪.當代的7QoMW的大古力,依泰普機組轉輪均為碳鋼焊接轉輪,面蘇聯(lián)卻較多采用全部用0Crl2NiCuOOCr12Mi3Cu不銹鋼焊接的轉輪(見表1[]).綜上所述,可以看出,國外迄今仍對異種鋼焊接轉輪持懷疑態(tài)度,這也是臺作制造的五
7、強溪機組8.5m轉輪采用異種錒焊接遭排斥的原因.其次,就安康這一試驗轉輪的結構而言,除葉片采用異種鋼組焊為國外前所未有外,其余則都是屢見不鮮的.如葉片采用拼接,這實際是從帶葉片凸臺的上冠,下環(huán)演變而來的.如大古力700MW~9250mm轉輪,各葉片就是拼焊的:],甚至將葉片中部的拼接作為廠內分瓣制造,至電站組焊成整體轉輪的一種手段.如德國制造的卡巴拉巴莎機組,轉輪分三瓣運往電站(見圖5(]),日立制造的麥卡不銹鋼轉輪分上,下兩半運往電站組焊.)等.設在葉片中部的接頭,尚有工作應力較低,曲率較小,利于無損探傷等優(yōu)點,而且,其接頭焊接工作量與焊材消耗,均比T型接頭
8、少3O～4O.此外,還將解決特大葉片的
