轮机高压调节阀的堆焊修复方案.doc

轮机高压调节阀的堆焊修复方案
　湛江发电厂2号汽轮机的1号高压调节阀开启失灵，严重影响机组安全稳定运行。对阀门进行解体检查，发现高压调速汽门阀座下沉10mm，导致阀碟导向凸肩脱离导向槽，无法对蒸汽进行正常调节。鉴于机组临修时间短，阀座下沉现场很难恢复，决定采纳堆焊处理，增加导向凸肩的高度，达到恢复高压主汽调节阀原有的使用功能。

　　1高压主汽调节阀修复方案

　　1．1阀碟导向凸肩工作机理

　　2号机组为东方汽轮机厂制造的〔N300－16．7／537／537－3型〕汽轮机，它的高压主汽调节阀是由1个主汽阀和2个调节阀组成，高压调节阀是用于调节高压缸的进汽量。机组运行时，油动机作为机械提升装置，使阀碟导向凸肩沿导向槽上下移动，控制调节阀碟的开度。机组运行时，调节阀的高温蒸汽为16．7MPa，537℃，导向凸肩主要承受热应力和一定的周向剪切应力作用。

　　1号高压调节阀的阀碟与阀座配合直径为170mm，其阀碟的结构如图1所示，导向凸肩尺寸为55mm×30mm×10mm〔高×宽×厚〕。阀碟材料采纳20Cr3MoWVA合金钢，为了提升阀碟耐汽蚀的性能，其表面进行过高温渗氮处理。

　　1．2堆焊材料和焊接设备的选择

　　依据调节阀的工作条件，阀碟导向凸肩既要保证有足够高温强度，又要满足一定的耐磨性。鉴于机组抢修，无法采购到最正确匹配材料，参照堆焊材料的选用原则以及对各堆焊材料力学性能的分析，选用与母材材质相近的TIG－R34〔12Cr2MoWVTIB，Φ2．5mm〕焊丝。焊接设备采纳

　　LincolnV300－1及氩弧焊接配套工具；温度监控使用美国MX2红外线测温仪。

　　2焊接性能分析

　　依据碳当量公式计算，材料20Cr3MoWVA的主要特点是含碳及合金元素较多，焊接时焊缝及热处理区容易出现淬硬组织，当焊件刚性及接头应力较大时，容易产生冷裂痕。

　　经过渗氮处理的阀碟，其表面硬度高达HV900，焊接时极易产生裂痕。