火力發(fā)電廠軸瓦的補焊工藝及無損檢測

淺談火力發(fā)電廠軸瓦的補焊工藝及無損檢測汽輪機軸瓦運行中會出現(xiàn)局部脫落現(xiàn)象，整體更換價格昂貴，常用局部補焊的方法進行修復。汽輪機軸瓦在傳統(tǒng)上常用滲透來檢驗烏金復合層的復合情況，這種檢驗方式對于非開口性的脫層無法檢驗，已越來越不適應我公司大功率、高參數(shù)機組軸瓦檢驗的要求。利用滲透檢驗和超聲波檢驗兩種方法對軸瓦進行綜合檢測，不但具有較高的檢測靈敏度而且具有較高的發(fā)現(xiàn)缺陷的能力，可有效的保證發(fā)電廠的安全運行，可廣泛地用于汽輪機軸瓦缺陷的檢測。1、軸瓦的類型及應用汽輪機軸承合金為巴氏合金，巴氏合金按化學成分分為兩類，即錫基軸承合金和鉛基軸承合金。錫基軸承合金是以Sn為基礎(chǔ)，加入少量Sb、Cu所組成的合金，典型的牌號為：ZChSnSb11-6，常用于澆注重載高速和抗蝕要求高的軸瓦，如汽輪機和發(fā)電機的主軸瓦；鉛基軸承合金是以Pb為基礎(chǔ)加入Sn、Sb、Cu等所組成的合金，典型的牌號為ZChPbSbl6—16—2，常用來制造低中載荷和低中速設(shè)備的軸承，如泵、風機、磨煤機和電動機的軸承內(nèi)襯。大型軸承在使用過程中會經(jīng)常碰到軸瓦瓦面合金損壞的情況，比如脫胎、裂紋、局部脫落或磨損以及腐蝕等，產(chǎn)生的原因較多，如制造時澆注質(zhì)量問題、運行操作因素、檢修安裝方面的因素等,大型軸瓦價格昂貴，為減少經(jīng)濟損失，一般采取補焊修復的方式來解決該問題。2、補焊修復工藝2.1修復方法的選擇軸瓦的修復有兩種方法，即整體澆鑄和局部補焊。整體澆注的質(zhì)量容易保證，但工藝復雜、技術(shù)要求高，需有澆注的專用設(shè)備、費用較高、工期相對較長。局部補焊的工藝簡單、費用低、工期短、工作量小、在現(xiàn)場可以直接實施，但補焊時溫度較難掌握，易產(chǎn)生二次脫胎和其它質(zhì)量問題。從經(jīng)濟原則考慮，烏金軸瓦現(xiàn)場修復采用氧乙炔火焰進行局部補焊的方法。2.2補焊工藝2.2.1清理瓦胎1)判斷脫胎部位，然后用尖鏟、鏨子把脫胎部分徹底剔除；2)用鋼絲刷將軸瓦的凹面清理干凈，露出金屬光澤；3)用熱堿水(10％氫氧化鈉或氫氧化鉀)清洗數(shù)次，再用清水清洗；4)用氧乙炔火焰(氧化焰)把瓦面燒一遍，以清除殘留在細孔內(nèi)的石墨和油垢，并用白布輕擦表面。2.2.2掛錫掛錫的目的是要增加軸承合金對瓦胎的附著力，使其緊密地結(jié)合在一起。通常采用工藝性能好的錫鉛合金焊錫作為掛錫材料。1)把錫加工成直徑4～6mm的條狀；2)在瓦胎表面涂上一層鹽酸，數(shù)分鐘后用清水沖洗并用白布擦干凈；3)用氧乙炔火焰(中性焰或輕微碳化焰)將瓦胎均勻加熱到250～270℃，加熱時，瓦胎要保持清潔；4)在加熱中用錫條在瓦胎面上輕輕摩擦，錫條能熔化表示已達到掛錫所需要的溫度；5)加熱后，在瓦胎面上均勻地涂上一層氯化且軸瓦檢測工作量也不是太大，因此采用溶劑去除型著色探傷法噴罐式探傷劑較為適宜，其檢驗靈敏度完全可以保證檢驗質(zhì)量。3.3檢測實施3.3.1在檢驗工作前，先用鋁合金試塊或鍍鉻試塊對滲透探傷劑和檢測工藝進行檢驗。3.3.2依照預清洗一施加滲透劑一清除表面多余滲透劑一施加顯像劑一觀察與評定的工作程序?qū)S瓦進行檢測。3.3.3若軸瓦烏金復合層有開口性脫層缺陷存在，則接合線處將有明顯的顯示痕跡產(chǎn)生，可根據(jù)顯示痕跡的顏色深淺大概判定為缺陷深度太小。較深的脫層在擦去顯示痕跡后再施加顯像劑，仍然還可得到較為明顯的顯示跡痕，顯示跡痕的長度即為開口性缺陷的長度。3.4超聲波檢測3.4.1軸瓦烏金復合層脫層缺陷是在烏金與基體結(jié)合面上平行于烏金表面的平面型缺陷。由超聲波檢測原理可知，在進行超聲波檢測時應盡量使超聲波垂直于缺陷表面，這時缺陷回波最高，檢驗靈敏度、準確率最好，目前常用的超聲波探傷方法是縱波直探頭法和雙晶直探頭法,檢測面為烏金瓦表面。3.4.2檢測儀選用A型脈沖反射式超聲波探傷儀。由于脫層缺陷平行于烏金檢測面，檢測時選用縱波直探頭。雙晶縱波直探頭盲區(qū)小，檢測靈敏度高，但其探測厚度有限，所以檢測探頭可選用單直探頭探測軸瓦。由于軸瓦烏金復合層質(zhì)軟易被較硬物體劃傷，宜選用軟保護膜探頭檢驗。3.4.3晶片尺寸選定由于支持軸承軸瓦的檢測筒為弧形，曲率較大，為減小耦合損失，提高探傷耦合性能，要選用小晶片探頭；另一方面，小晶片探頭近場區(qū)小，盲區(qū)小，有利于軸瓦探測。實踐證明選用中10mm的探頭較為適宜。3.4.4檢測頻率選擇檢測頻率高，則靈敏度和分辯力也高，并且指向性好。但頻率高時，近場區(qū)長度大，會造成盲區(qū)大，對探測不利。所以在能保證探測靈敏度的前提下，要盡量選用較低的檢測頻率。實踐證明選用2．5～5MHz的檢測頻率較為適宜。3.4.5檢測靈敏度的調(diào)節(jié)軸瓦檢測時，人工缺陷試塊的制作較為復雜困難。所以在軸瓦檢測中，常利用軸瓦底波來調(diào)節(jié)檢測靈敏度，如下圖(a)所示。單直探頭探測以軸瓦底波等于滿幅度的80再增益20dB作為檢測靈敏度。3.4.6檢測實施依據(jù)檢測程序?qū)S瓦進行100％的掃查，相鄰兩次掃查應有至少10％的重復掃查重疊區(qū)。對于脫層缺陷的面積范圍使用6dB法(半波高度法)進行測定。若有下列波型顯示，則有脫層缺陷存在：①若無軸瓦底波，只有缺陷波多次相連，則該區(qū)域為完全脫層。②若缺陷波多次相連，軸瓦底波下降，則該區(qū)域為不完全脫層。4結(jié)束語4.1滲透檢測主要是檢驗軸瓦烏金復合層邊緣開口性脫層缺陷、軸瓦烏金表面裂紋、氣孔等缺陷，這也是制造和補焊軸瓦時最易產(chǎn)生的缺陷。4.2超聲波檢測則是發(fā)現(xiàn)較深的邊緣