[发明专利]超超临界12%Cr钢高中压转子推力盘堆焊工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种转子推力盘堆焊方法。

背景技术

发展大型超超临界机组是我国目前发展洁净煤发电技术的必然选择。大型超超临界机组 是提高机组热效率，改善环保状况和优化我国火电装机结构最现实，最有效的途径。超超临 界汽轮机转子用的改良型12％Cr钢和新型12％Cr钢，这种导热系数小的12％Cr钢转子应用 于要求高温强度的高中压转子时，转子在轴颈、推力盘和轴承座贯通部位的表面容易烧结， 也就是转子的轴颈部及推力轴盘与轴瓦之间发生称作机械磨损的烧熔现象。引起轴系异常震 动，危及机组安全。因此，对于12％Cr材料的转子为防止转子轴颈部位产生上述的粘着和烧 结失效，必须在转子的轴颈部位使用堆焊其它材料来防止上述现象的发生。确保超超临界汽 轮机组轴系的平稳运转，保证超超临界发电机组安全运行。目前，我们国家的12％Cr钢高中 压转子均为从国外直接购买或从国外购买转子毛坯后再委托国外公司进行推力盘堆焊工作， 这不仅制约了我国电力技术的自主发展，同时也增加了超超临界12％Cr钢高中压转子的制造 成本。

发明内容

本发明的目的是为解决转子推力盘与轴瓦之间产生粘着烧结，引起轴系异常，危及转子 乃至机组安全运行的问题，提供了一种超超临界12％Cr钢高中压转子推力盘堆焊工艺方法。

本发明方法是通过以下步骤实现的：

步骤一、焊前加工：对毛坯转子上的第一推力盘上的第一待堆焊端面进行堆焊前的车削 加工，加工后的第一待堆焊端面至车削基准面的尺寸为2001.5mm；对毛坯转子上的第二推力 盘上的第二待堆焊端面进行堆焊前的车削加工，加工后的第二待堆焊端面至车削基准面的尺 寸为2588.7mm；对毛坯转子上的轴颈进行堆焊前的车削加工，加工后的轴颈的直径为φ 462mm；

步骤二、对加工后的第一待堆焊端面、第二待堆焊端面及轴颈外表面进行着色探伤，确 定第一待堆焊端面、第二待堆焊端面及轴颈外表面无任何影响焊接质量的缺陷；

步骤三、将转子装配到专用堆焊设备转动装置上；

步骤四、将探伤后的第一待堆焊端面、第二待堆焊端面及轴颈外表面进行预热，预热温 度为260℃～320℃，升温速度小于或等于25℃/h，，保温16h～18h；

步骤五、对第一待堆焊端面和第二待堆焊端面进行堆焊，采用埋弧自动焊进行多层堆焊， 焊接参数：焊接电流I＝300A～330A，电弧电压U＝26V～27V，焊接速度V＝250mm/min～ 260mm/min，跨步距离：8.0mm～10.0mm，跨步速度：150mm/min～200mm/min，堆焊长度 为40mm～60mm，堆焊高度为180mm～190mm，接头搭接长度为2mm～3mm，每层高为 3mm～4mm，焊枪中心线与推力盘的端面成5°～15°夹角，导电嘴到推力盘的端面的距离 为20mm～30mm，层间温度控制在260℃～380℃，实施堆焊，堆焊后的第一推力盘的端面 为第一堆焊面，堆焊后的第二推力盘的端面为第二堆焊面；

步骤六、对第一堆焊面和第二堆焊面进行去应力热处理，热处理工艺为：升温速度小于 或等于15℃/h，保温温度640℃～670℃，保温6h，然后将转子放入热处理炉中进行冷却， 以小于或等于10℃/h的速度冷却至150℃；

步骤七、精加工：对第一堆焊面进行堆焊后的车削精加工，加工后的第一堆焊面至车削 基准面的尺寸为2019.5mm；对第二堆焊面进行堆焊后的车削精加工，加工后的第二堆焊面至 车削基准面的尺寸为2570.7mm；对轴颈进行堆焊后的车削精加工，加工后的轴颈的直径为φ 433.8mm；对第一推力盘的外径表面和第二推力盘的外径表面进行堆焊后的车削精加工，加 工后的第一推力盘和第二推力盘的直径为φ826mm；

步骤八、对精加工后的第一堆焊面和第二堆焊面进行无损探伤检验，即完成超超临界 12％Cr钢高中压转子推力盘堆焊。