[发明专利]贯流式水轮发电机转子支架焊缝裂纹的处理方法

摘要

本发明涉及一种贯流式水轮发电机转子支架焊缝裂纹的处理方法，转子中心体轮毂圆盘和斜支臂是两种不同钢材，原焊缝使用的焊接材料是ER50-6焊丝，每年机组大修时都发现转子支架斜筋与轮毂之间的k型坡口+补强角焊缝表面发现多处裂纹。由于角焊缝的表面质量较差，在机组运行过程中的交变应力作用下，很容易产生疲劳的微观裂纹源，进而扩展成为宏观裂纹，严重时可导致焊缝的疲劳断裂。本发明涉及裂纹的检查和清除方法、采用高匹配的焊接材料、焊接变形的控制、通过超声波冲击的方法消除焊缝残余应力和优化焊缝表面质量来提高焊缝的抗疲劳性能等技术问题。

主权项

一种贯流式水轮发电机转子支架焊缝裂纹的处理方法，其特征是：按以下步骤进行：一、缺陷的检查和再确认:使用磁粉探伤MT/着色探伤PT的探伤方法对焊缝进检查，标记缺陷、裂纹的分布及尺寸需记录，存档备查；二、采用机械的方法清除裂纹和夹渣缺陷，并制备出大于30度的焊接坡口；三、开始焊接前在转子支架磁极上下表面各对称安装四块百分表；在转子支架磁极外表面径向上下端各安装四块百分表；在集电环径向和制动环端面各安装二块百分表，监测焊接过程中和焊接后支架变形趋势及相对的变形量，并做记录，焊接过程中根据变形情况调整补焊顺序；四、缺陷的补焊：采用电加热方法加热将焊接坡口及其附近区域的母材均匀加热至150℃以上，焊接材料是高匹配的低合金高强钢焊条和焊丝，焊接坡口深度大于5mm时，采用手工电弧焊；焊接坡口深度小于5mm时，采用钨极氩弧焊；五、角焊缝的补强：斜筋与轮毂之间的角焊缝表面裂纹全部修好后,将原来的角焊缝再补焊二层,使角焊缝尺寸增加2～4mm；六、优化焊缝表面质量：焊缝表面要打磨呈圆弧形状,表面粗糙度为6.3以上，要达到要求尺寸，必须进行粗磨和精磨；七、消除焊缝残余应力：采用超声冲击技术对焊接区域即焊缝表面和焊趾的金属表面进行消除残余应力处理；八、检查：缺陷的补焊完成24小时后，进行磁粉探伤MT/着色探伤PT的探伤检查，检查合格并经多方确认后可转下序进行焊缝表面涂漆。