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1、高中壓外缸裂紋修復(fù)工藝探討摘要：本文對汽輪機高中壓缸缸體出現(xiàn)的裂紋及材質(zhì)ZG15Cr2Mo1的焊接性進(jìn)行了分析，針對材質(zhì)、裂紋狀態(tài)、外缸工作狀態(tài)，選用適合的焊接材料加以補焊，滿足其性能要求。通過制定嚴(yán)格焊接工藝措施，設(shè)計合理坡口形式，有效釋放了應(yīng)力，避免了焊接裂紋產(chǎn)生，順利地完成了修復(fù)任務(wù)。Abstract:Thecrackswhichwereexistedonsurfaceofthecylinder,componentoftheturbineblock,andtheweldingcharacteristicofthemateria
2、lofZG15Cr2Mo1,wasanalyzedinthisarticle.Theweldingmaterialwasusedforwelding,accordingthematerialcharacteristic,cracksstatus,workstatusofthecylinder,tomeettheperformancerequirements.Therepairtaskwascompletedsuccessfullythroughmakingastrictweldingprocess,thedesigngroovefo
3、rms,aneffectivereleaseofstress,avoidingweldcracks.關(guān)鍵詞：，高中壓外缸;ZG15Cr2Mo1;焊接工藝;裂紋Keywords:Highpressureoutsidethecylinder;ZG15Cr2Mo1;weldingprocess;cracks1．前言在工業(yè)生產(chǎn)過程中，按照各個部套在電廠運行時的工作狀況我們將其分劃為高壓部套和低壓部套。一般說來，高壓缸在工作時承受535°C和130大氣壓（或以上），目前生產(chǎn)的超臨界和超超臨界汽輪機甚至達(dá)到更高的參數(shù)，其工作條件相當(dāng)惡劣。在運行
4、過程中這些鑄鋼結(jié)構(gòu)件，往往由于鑄件和熱處理存在的原始缺陷而導(dǎo)致裂紋，修復(fù)比較困難。如何采用正確有效的修復(fù)工藝措施，是確保得到理想修復(fù)質(zhì)量的關(guān)鍵。2．裂紋情況2010年9月貴陽某電廠3號機高中壓外缸發(fā)現(xiàn)裂紋。高中壓外缸缸體材質(zhì)ZG15Cr2Mo1。電廠反映的現(xiàn)場情況為：“B側(cè)高中壓外缸上半部檢查，發(fā)現(xiàn)裂紋（不規(guī)整）長約400mm，寬30-40mm，經(jīng)過打磨，裂紋最深處45mm，A側(cè)高中壓外缸上半部檢查，發(fā)現(xiàn)裂紋（規(guī)整）長約300mm，寬5-8mm，經(jīng)過打磨，裂紋最深處4-5mm?！?．焊接性分析3.1材料化學(xué)成分及機械性能根據(jù)相關(guān)技術(shù)
5、手冊，查到該高中壓缸體材質(zhì)ZG15Cr2Mo1化學(xué)成分及機械性能要求如表1和表2所示。表1ZG15Cr2Mo1化學(xué)成分（％）CSiMnSPCrMoNiCu其他￡0.18￡0.60.4-0.7￡0.03￡0.032.0－2.750.9-1.2￡0.03￡０．０３￡０．０２５表2ZG15Cr2Mo1機械性能項目σs（N/mm2）σb（N/mm2）δ（%）ψ（%）HB要求值≥275≥485≥20≥35170～2203.2材料焊接性分析根據(jù)國際焊接學(xué)會（IIW）推薦的碳當(dāng)量公式：Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/
6、15計算出其碳當(dāng)量：Ceq（max）=0.18+0.7/6+(2.75+1.2+0)/5+(0.03+0.03)/15=1.12%。從碳當(dāng)量的計算結(jié)果可以看出，是焊接性較好的鋼材碳當(dāng)量(≤0．45％)的2倍多。而且，根據(jù)其CCT曲線可知，這種鋼具有較大的淬硬傾向，若焊后冷卻速度稍高，極易產(chǎn)生冷裂紋。特別是工件厚度超過50mm，焊接區(qū)將出現(xiàn)三相應(yīng)力狀態(tài)，加之焊縫中氫對裂紋的影響，問題就顯得更為嚴(yán)重。1．裂紋修復(fù)工藝措施4.1焊接材料的選用按照焊接材料一般選用原則，所選用的焊接材料其熔敷金屬的化學(xué)成分應(yīng)與母材相同或接近，強度與母材相當(dāng)。
7、同時考慮到高中壓外缸在工作時承受535°C和130大氣壓（或以上），工作環(huán)境惡劣，裂紋深度大，修補位置板厚較大，產(chǎn)生應(yīng)力較高，故應(yīng)選用耐熱型、塑性較高的焊條，因此我們選擇ENiCrFe-3鎳基合金低氫型焊條，該焊條廣泛運用于焊接耐熱、耐腐蝕要求的鎳基合金。表3為ENiCrFe-3焊條熔敷金屬化學(xué)成份，表4為ENiCrFe-3焊條熔敷金屬機械性能，從表4可以看出ENiCrFe-3焊條熔敷金屬機械性能與母材ZG15Cr2Mo1相當(dāng)。表3ENiCrFe-3熔敷金屬化學(xué)成份（％）NiCrＣFeMnSiCuPS≥5913－17￡0.1￡10￡
8、1￡1￡0.5￡0.015￡0.015表4ENiCrFe-3熔敷金屬機械性能（常溫、退火態(tài)）項目σs（N/mm2）σb（N/mm2）延伸率（%）HB最小值240550301954.2焊前準(zhǔn)備4.2.1裂紋的去除與坡口的設(shè)計裂紋的去除是
