汽輪機焊接技術手冊汽輪機焊接技術手冊PAGEPAGE92第1章 概述汽輪機焊接技術的發(fā)展輪機重要的制造工藝之一，它關系著汽輪機制造的技術水平和產(chǎn)品質(zhì)量。多年來，在正確的決策下，廣大焊接工作者努力工作，使焊接技術逐步發(fā)展，適新設備在生產(chǎn)中得到充分體現(xiàn)。為汽輪機的生產(chǎn)制造作出了應有的貢獻。汽輪機制造使用的材料廣，焊接用到的焊接材料種類就多，CrMo、CrMoV、Cr1Mo1V等耐熱鋼和Cr12、Cr11Mo1V等不銹鋼以及鎳基合金和有色金屬等。焊接材料的研發(fā)，一直是焊接工作中的重要一環(huán)，通過對各種焊接材料的試驗研究，不但及時的滿足生產(chǎn)需要，同時對國內(nèi)焊接材料的發(fā)展起到了推動作用。與此同時，進行了各種材料的焊接性和焊接工藝試驗，在解決各種焊接材料的同時也制定了相應的焊接工藝。保證了汽輪機的焊接生產(chǎn)。尤其是超臨界、超超臨界汽輪機的設計制造，對焊接工藝和產(chǎn)品質(zhì)量提出了愈來接工藝及時開展試驗研究工作。隨著汽輪機的大型化，對焊接結(jié)構件的需求日益增長，同時由于焊接技術的發(fā)展1-1。表1-1 舉例汽輪機所需毛坯構成統(tǒng)計表毛坯重量 %產(chǎn)品名稱鑄鐵件和鑄鋼件鍛件模鍛件焊接結(jié)構汽輪機21.4720.753.9553.85燃汽輪機31.1229.773.9835.12注：焊接構件中不包括鑄焊和鍛焊構件。根據(jù)過去的初步統(tǒng)計，每臺汽輪機焊接生產(chǎn)焊條用量如表1-2：表1 不同機組焊條用量產(chǎn)品型號機組功率焊條用量（Kg）43#100MW1154869#200MW1535073#300MW2491075#600MW26954與此同時，隨著先進的焊接工藝方法的應用，生產(chǎn)中也逐漸使用高效、節(jié)能的焊接設備。因為焊接設備是保證焊接質(zhì)量和降低焊接總成本不可忽略的因素之一。并對某些焊接結(jié)構成立專門工部或中心進行封閉生產(chǎn)。子軸頸堆焊及電子束焊接等。在隔板焊接生產(chǎn)中，設置大、中、小型變位機、操作架和焊接轉(zhuǎn)胎，采用自動和半自動氣體保護焊進行各種型式和結(jié)構的隔板焊接生產(chǎn)，實現(xiàn)了隔板焊接的機械化。在缸體進汽管和接管采用管座焊機，管子對接采用全位置自動焊機，管板接頭采用程序控制自動焊機，閥門堆焊采用自動氬弧焊和埋弧焊機，高頻釬焊采用組合設備，總之，在領導的重視和支持下，廣大的焊接工作者為焊接技術的發(fā)展付出了辛勤世界先進水平。汽輪機金屬結(jié)構的連接方法它三種連接方法是可拆卸接頭，而且均屬于機械連接方法。而且成為不可代替的主要連接方法。鉚接利用鉚釘把兩個或兩個以上的零件或構件連接為一整體，這種連接方法稱為鉚接。根據(jù)構件的工作要求和應用范圍的不同，鉚接可以分為：強固鉚接、緊密鉚接、和密固鉚接。鉚接工藝分為：冷鉚、拉鉚和熱鉚。弓形圍帶的連接，以及隔板靜葉片與圍帶的連接，都是采用鉚接方式。采用熱鉚的則采用氣體火焰或高頻加熱裝置加熱后再進行鉚接，以避免裂紋產(chǎn)生。螺栓連接螺栓連接是用螺栓構成可拆卸的固定連接。它具有結(jié)構簡單、緊固可靠、裝卸方便并可多次裝拆等優(yōu)點，所以應用比較廣泛。連接形式分為：單頭螺栓聯(lián)接、雙頭螺栓栓接、螺釘連接和緊固螺釘連接。在汽輪機結(jié)構中的靜子部分均分為上、下兩部分(半)將轉(zhuǎn)子放入其中，為了便于拆脹接脹接是利用管子和管板變形來達到緊固和密封的一種連接方法，在工作狀況下保證設備內(nèi)的介質(zhì)不會從接頭泄漏。汽輪機輔機設備中的凝汽器，高、低壓加熱器、抽汽器等管系的管子和管板均采和提高。焊接焊接連接是一種不可拆卸的連接，是用焊接方法連接的。焊接連接形成的焊接接頭是焊接結(jié)構的最基本要素。效率高等優(yōu)點。因此多年來已取代鉚接。應用越加廣泛，成為結(jié)構的主要連接方法。結(jié)構占有很大的比重。使用焊接方法的特長。根據(jù)汽輪機主要焊接部件的材料和結(jié)構特點，選擇了適宜的焊接方法和合理的焊接材料，成為正常的生產(chǎn)工藝。汽輪機焊接結(jié)構、材料和方法1-31-4。表1-3 汽輪機主要焊接結(jié)構常用材料類別牌號主要用途（焊接結(jié)構）焊接材料普通碳素鋼Q235－AQ235－B低壓缸、軸承箱、凝汽器輔機部套、殼體等E4030、E4315E4315、E4316E5015、E5016優(yōu)質(zhì)碳素鋼1020隔板未到、汽缸支撐等H08、ER49－1ER50－6壓力容器用鋼20g 22g軸承殼體、軸承箱、連通管等E4303、E4315、E4316H08MnA、ER50－620MnMo加熱器管板合金結(jié)構鋼16MnR壓力容器用鋼（低加等）E5015、H08MnA、ER50－615CrMo汽封圈、隔板體等E5515－B2、ER55－B215Cr1Mo隔板體等E6015B3、ER55B2－Mn15Cr2Mo1隔板圍帶等E6015－B3、ER62－B3不銹鋼1Cr11MoV動、靜葉片、圍帶、閥桿、閥門E11MoVNi－151Cr12Mo動、靜葉片E410－15 ER4101Cr12、1Cr13動、靜葉片、圍帶、拉筋等2Cr13動、靜葉片、閥桿等鑄鋼ZG230－450汽缸、隔板、軸承箱等E4315、ER50－6ZG20CrMo汽缸、主氣閥、隔板等E5515－B2、ER55－B2MnZG20CrMoV汽缸、主氣閥、蒸汽室、噴咀室等E5515－B2V、ER55－B2－MnVZG15Cr1MoA汽缸、閥體、蒸汽室、噴咀室等E5515B2、ER55B2MnZG15Cr1Mo1VER55―B2―VNbZG15Cr2Mo1汽缸、主氣閥、再熱閥、噴E6015－B3、ER62－B3ZG1Cr9MoVNbN咀室等。E9015—B9、ER90S—G表1-4汽輪機主要焊接方法焊接方法焊接結(jié)構應用焊條電弧焊高壓缸、主汽閥、調(diào)節(jié)閥、噴咀室、低壓缸、低壓加熱器、凝汽器、軸承箱、連通管、油管路、蒸汽管、鑄件補焊等。鎢極氬弧焊手工隔板、油管路、封底焊、補焊等自動凝汽器、低壓加熱器底管－管板接頭，進汽插管表面堆焊，閥座、閥碟堆焊等埋弧焊加熱器筒體焊接、管板堆焊，調(diào)節(jié)閥堆焊，轉(zhuǎn)子軸頸堆焊、厚板拼焊等。熔化極氣體保護焊半 自動隔板、低壓缸、高壓缸、軸承箱等自動隔板主焊縫釬焊火焰拉筋、末級葉片防蝕片、管路等高頻末級葉片防蝕片、刀具等真空蜂窩結(jié)構、燃機葉片等浸漬刀具等電子束焊隔板、噴咀與噴咀室連接、燃機機匣、軸承殼體、轉(zhuǎn)接筒、導向器、罩殼等。第2章 焊接結(jié)構的特點與設計要求汽輪機焊接結(jié)構汽輪機是在高溫高壓工況下高速運行的大型精密機械設備，設計制造的汽輪機除要高效、節(jié)能和堅固外，還要便于維修和保養(yǎng)以達到長期安全可靠的運行。汽輪機由主機本體和輔機設備兩大部分組成。主機由靜子和轉(zhuǎn)子組成，靜子部分包括汽缸（高壓缸、中壓缸或高中壓合缸、低壓缸、噴嘴組、主汽閥調(diào)節(jié)閥、隔板、壓器、疏水器及相應的泵、閥門和管道系統(tǒng)等。在汽輪機的部件和構件中有2/3以上全部或部分地采用焊接結(jié)構。主機部分的高壓缸和在進汽部分安裝的主汽閥、調(diào)節(jié)閥，無論從重量或是形式上來說都是大型鑄鋼件。高壓缸屬于鑄—焊結(jié)構，而主汽調(diào)節(jié)閥則有采用拼焊結(jié)構。低壓缸是由中厚度鋼板、型材和冷作件組成的大型焊接結(jié)構。隔板是通流部分結(jié)構復雜、批量大的焊接結(jié)構。輔機設備中的凝汽器是有殼體、管束、水室等組成的龐大的換熱器。由于大型的凝汽器給運輸帶來困難，因此可在現(xiàn)場進行組裝和焊接。加熱器則屬于壓力容器類型焊接結(jié)構，制造生產(chǎn)要按相應的國家標準執(zhí)行。艦船用汽輪機的重型齒輪、減速器殼體及凝汽器的復合板襯里焊接、管板接頭焊接等為關鍵技術。中占有很大的比重，而且是生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。各種焊接結(jié)構的工作狀況不同，都對焊接質(zhì)量有著具體要求，只有各個結(jié)構都能滿足技術要求，才能滿足汽輪機產(chǎn)品的總體要求。典型的焊接結(jié)構的結(jié)構形式、技術要求和制造工藝將分別在相應章節(jié)論述。焊接結(jié)構的特點用成型材料加工后的毛坯料作為零、部件，經(jīng)過裝配、焊接而制成的構件可通稱為焊接結(jié)構。零、部件可以用板材，管材及型材，也可以用成型材料和鑄件或鍛件結(jié)合，裝焊而成焊接結(jié)構。零、部件的構造形式主要由它的工作性能和制造工藝所決定。焊接結(jié)構具有以下特點：且可以和其它工藝方法結(jié)合，設計成鑄—焊、鍛—焊、沖壓—焊接等焊接結(jié)構。焊接接頭密封性好，并可以根據(jù)要求使其具有耐磨、耐腐蝕和耐耐壓等性能。加工簡便、設備簡單，焊前準備和操作容易。結(jié)構的變更與改型快，適應產(chǎn)品的不同要求。材料利用率高，廢品率低，與鑄、鍛件相比可減輕重量、縮短周期、降低成本。與此同時，必須指出的是焊接結(jié)構產(chǎn)生變形和應力及對應力集中敏感的問題，在設計和生產(chǎn)中必須十分重視和認真對待，采取相應技術措施，使其得到克服和解決。焊接結(jié)構設計的基本要求實用性：結(jié)構必須達到產(chǎn)品要求的使用功能和預期效果。可靠性：結(jié)構在使用期內(nèi)必須安全可靠，滿足設計要求。藝，結(jié)構的焊接與檢驗可達性保證施工。經(jīng)濟性：結(jié)構制造所消耗的原材料、能源、工時應最少，使其綜合成本低。焊接結(jié)構設計的一般原則用軋制的標準型材和異型材，力求提高材料的利用率。動化焊接。力求使焊縫避開高工作應力處和有應力集中部位以及機械加工面和需變質(zhì)處理的表面等。施工方便、便于制造：結(jié)構上的每條焊縫都能方便地施焊和進行質(zhì)量檢查。制、焊后處理，機械加工、質(zhì)量檢查和總裝配等因素。焊接結(jié)構中的細部處理焊接結(jié)構設計過程中，處了重現(xiàn)結(jié)構的總體設計外，還要認真地進行結(jié)構的細部處理，這是由于焊接結(jié)構的自身特點所決定的，也是大多數(shù)焊接結(jié)構破壞的誘發(fā)因素。焊接結(jié)構設計的細部處理不僅可提高結(jié)構使用的安全性，而且也可以簡化制造工藝，節(jié)約用材和降低成本，取得更高的效益。結(jié)構設計中細部處理的實例：考慮受力合理的細部設計：因為焊接接頭是一個性能不均勻體，與母材相比它仍然是個薄弱環(huán)節(jié)，必須認真考慮焊縫的布置，使其盡可能避開結(jié)構的危險面或危險點。避免或減少應力集中的細部處理：焊接是剛性連接，對應力集中特別敏感，焊接結(jié)構的斷裂破壞多數(shù)就是從被忽略的應力集中點開始的，因此減少或消除應力集中的細部設計與一般的強度計算同等重要。焊接結(jié)構中筋板設計的細部處理：焊接結(jié)構中的筋板，可以提高結(jié)構的整體和局主板連接的角焊縫（或稱筋板焊接分考慮。防止層狀撕裂的結(jié)構措施：防止層狀撕裂主要是在結(jié)構設計和工藝方面避免或減少焊接時沿母材板厚方向的收縮應力(或拘束應力)同時采取防止層狀撕裂的結(jié)構和工藝措施。對于鋼板的焊接結(jié)構必須引起注意。結(jié)構設計中進行結(jié)構的細部處理都是不可忽略的影響焊接結(jié)構安全，具有潛在危險的因素，必須在設計過程中從結(jié)構設計上避免和盡量降低問題的產(chǎn)生。第3章焊接結(jié)構的制造工藝規(guī)程工藝規(guī)程的編制焊接結(jié)構制造（簡稱焊接生產(chǎn)）是從焊接生產(chǎn)的準備工作開始的，包括了結(jié)構的—生產(chǎn)過程中直接改變原材料（毛坯）的形狀、尺寸和性能，使之成為成品或半成工序變?yōu)槌善?。所謂工序就是指對一個或幾個工件所連續(xù)完成的那一部分加工過程。工序是工藝過程中的基本單元。在生產(chǎn)準備中，進行工藝分析，提出工藝方案，是指導產(chǎn)品工藝準備工作的依據(jù)，它是工藝規(guī)程設計中的依據(jù)，選擇一個最佳方案供編制工藝規(guī)程。工藝方案是根據(jù)產(chǎn)品設計要求，生產(chǎn)類型和企業(yè)生產(chǎn)能力，提出工藝技術準備工方法和指導原則，要具體實施須編制工藝文件。由工藝分析，工藝方案形成的工藝流程，根據(jù)規(guī)范進行焊接試驗或工藝評定，在此基礎上進行工藝規(guī)程設計，編制工藝規(guī)程文件。在焊接生產(chǎn)的準備工作中，焊接工藝過程設計是根據(jù)產(chǎn)品性質(zhì)，圖樣和技術要求，和管理生產(chǎn)的依據(jù)。對于焊接結(jié)構的首次生產(chǎn)，必須進行工藝規(guī)程設計。整個生產(chǎn)過程中，焊接是核驗貫穿在整個生產(chǎn)過程中。用于控制和保證焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。工藝規(guī)程的設計結(jié)果是編制出一整套指導和管理生產(chǎn)用的工藝文件，主要有工藝其中最主要的是工藝規(guī)程。工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的重要工藝文件，體現(xiàn)術檢驗、生產(chǎn)組織和材料供應等工作的主要技術依據(jù)。工藝規(guī)程有各種文件形式，但須包括下列內(nèi)容：規(guī)定產(chǎn)品和零、部件制造工藝的工人技術等級等。斷改進和完善生產(chǎn)工藝。符合現(xiàn)行技術標準和法規(guī)。合本企業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)有工藝水平又考慮到技術發(fā)展趨勢，具有技術上先進性。其具有正確性、合理性、可行性和先進性，核算對比，選擇經(jīng)濟上最合理的方案。在保證產(chǎn)品質(zhì)量基礎上，盡可能提高生產(chǎn)率和降低消耗。必須考慮生產(chǎn)安全和工業(yè)衛(wèi)生（環(huán)境保護，采取相應措施予以保證結(jié)構和工藝特征相近的構件、零件應盡量編制典型工藝規(guī)程。除上述要求外，對于所用的術語，符號、代號要符合相應標準的規(guī)定，計量單位應全部采用法定計量單位。焊接工藝規(guī)程主要內(nèi)容焊接工藝規(guī)程是焊接結(jié)構工藝規(guī)程中有關焊接生產(chǎn)的加工和實踐要求的細則文件，可保證由熟練焊工或操作工操作時質(zhì)量的再現(xiàn)性。焊接工藝是制造焊接結(jié)構相關的加工方法和實施要求，包括焊接準備、材料選用、焊接方法選定、焊接參數(shù)、操作要求和熱工藝參數(shù)等內(nèi)容。焊接參數(shù)是焊接時，為保證焊接質(zhì)量而制定的各項參數(shù)（例如，焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能量等）的總稱。為使焊接工藝規(guī)程具有正確、完整和清晰，焊接工藝作為焊接結(jié)構生產(chǎn)過程的核心，制定焊接工藝時，需要確定下列內(nèi)容：焊接方法和相應的焊接材料。焊接工藝參數(shù)，如焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊條(絲)直徑、氣體流量等。熱工藝參數(shù)，如焊前預熱和層間溫度，后熱以及焊后熱處理規(guī)范等；焊接順序、施焊方式及相應的技術措施。施焊人員技術水平；焊接用的設備和工藝裝備及其他工藝措施。焊接質(zhì)量檢查總之，焊接工藝規(guī)程有關內(nèi)容應該完全，具體和正確選定工藝參數(shù)，才能指導焊接生產(chǎn)和保證產(chǎn)品焊接質(zhì)量。第4章 焊接結(jié)構的裝配工藝焊接結(jié)構的設計、選材、制造、檢驗和使用都應遵循相關標準和技術條件的要求。成品的質(zhì)量不但取決于零、部件的制作精度，而且還取決于裝配和焊接的質(zhì)量。裝配是按規(guī)定的技術要求，將零件或部件進行配合和連接，使之成為成品或半成品的工藝過程。焊接結(jié)構生產(chǎn)的裝配工藝是將組成結(jié)構的已加工好的零、部件按圖樣規(guī)定的相互位置加以固定成組件、部件或結(jié)構的過程。裝配是焊接前很重要的工序，裝配質(zhì)量和裝配順序直接影響到焊接工藝、產(chǎn)品質(zhì)—是焊接結(jié)構的質(zhì)量保證，是產(chǎn)品形狀和尺寸的基礎、是焊接操作和焊接質(zhì)量的條件。裝配—裝配—生產(chǎn)中應該選擇最合理的裝配—焊接工藝。裝配—焊接工藝復雜而且種類繁多，必須根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構、生產(chǎn)規(guī)模和裝配—焊接技術的發(fā)展選擇合適于生產(chǎn)的裝配—焊接工藝。裝配中的定位裝配過程中定位是關鍵，也是整個焊接結(jié)構的裝配基礎。在裝配過程中把待裝零、部件在空間的位置或零、部件間的相互位置確定下來的定位方法。常用的定位方法有劃線定位、銷軸定位、擋鐵定位和樣板定位等。確定位置和尺寸的依據(jù)叫基準。基準可以是點、線或面。按用途分有設計基準和要定位基準、導向定位基準和止推定位基準。而零件和裝配平臺(或轉(zhuǎn)胎)相接觸的面稱為裝配基準面。按生產(chǎn)實踐的經(jīng)驗，常以產(chǎn)品圖樣上或工藝規(guī)程中已經(jīng)規(guī)定好的定位孔或定位面準面為好。在裝配—焊接中選用各種工裝夾具，不但可以保證產(chǎn)品的裝配精度和焊接質(zhì)量，而且可以縮短裝配、焊接時間、降低勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率。生產(chǎn)中大量采用裝配夾具、焊接夾具和裝焊夾具。根據(jù)生產(chǎn)需要，對于批量生產(chǎn)備、(滾輪架、各式操作機、焊接翻轉(zhuǎn)機及回轉(zhuǎn)臺等)和焊接機械手等設備，顯著的提高了焊接質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。裝配工藝的要點裝配工藝除正確選擇裝配方法外，還需對零、部件裝配順序作出選擇。為保證裝配質(zhì)量。在裝配過程中必須注意的要點如下：求進行檢查。定位基準與找正結(jié)構裝配常以零、部件的內(nèi)、外表面，已加工的孔及縱、環(huán)向基（不易作裝配的定位基準。矯正工作。通常，可采用反變形、剛性固定、局部加固等辦法預防和減小焊接變形。正確掌握公差標準在制定裝配工藝時一定要明確規(guī)定公差尺寸，注明特殊要求并樣要求。在生產(chǎn)中盡量避免強力裝配。采用通用和專用的裝配或裝配—效率，并且有利于生產(chǎn)組織與管理。力求作到使所有焊縫方便施焊和檢驗。裝配方法的分類焊接結(jié)構生產(chǎn)中裝配方法是根據(jù)結(jié)構特點，生產(chǎn)性質(zhì)與類型進行選擇的。焊接結(jié)構在裝配中，必須具備定位和緊固兩個基本條件。零件的定位，定位就是確定零件在空間的位置或零件間的相對位置。零件的緊固，零件定位后還不能固定其位置，為此必須進行夾緊。所謂緊固就是能開焊或超過規(guī)定的變形，同時有利于減少焊接變形。的地樣裝配法，就是將結(jié)構形狀按1：1的實際尺寸直接劃在裝配平臺上，然后根據(jù)零部件間接合線的位置進行裝配。器、壓夾器的裝配夾具或裝配—焊接夾具進行裝配。用安裝孔裝配，適用于有安裝孔的結(jié)構及現(xiàn)場或工地裝配。裝配—焊接順序，由許多零、部件組成的焊接結(jié)構常采用的裝配—焊接順序有以下幾種：整裝整焊，由單獨零件逐步裝配成整體結(jié)構之后再進行焊接。焊接交替進行，逐漸完成整個結(jié)構的制造。分部件的裝配，由零件裝配成部（組件并焊接合格后，再由部（組成整個結(jié)構，即將總體分為若干部（組件，將各分部（組裝。焊接生產(chǎn)中的裝配方法見表4—1。表4—1焊接結(jié)構的裝配方法與特點裝配方法特點適用范圍定位方法劃線定位裝配法實現(xiàn)對準定位與緊固。效率低，質(zhì)量不夠穩(wěn)定。大型或單件生產(chǎn)的結(jié)構。工裝定位裝配法件靠事先安排好的定位元件定位和夾緊器夾緊而完成裝配。效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，有互換性；成本較高。批量生產(chǎn)的焊接結(jié)構。裝配焊接順序零件組裝法隨裝隨焊（邊裝邊焊）后再進行焊接直至全部零件裝焊完業(yè)。單件，小批量生產(chǎn)或復雜結(jié)構整裝整焊（先裝后焊）把全部零件裝配成整體，然后轉(zhuǎn)入焊接，裝配和焊接可以在不同的工作位置進行。結(jié)構簡單，零件數(shù)量少的結(jié)構部件組裝法把結(jié)構劃分成若干部件，每個部件單獨裝后焊好，再把各部件總裝焊成整個結(jié)構。大型復雜焊接結(jié)構。裝配地點工件固定裝配法在固定工作位置上裝配完全部零、部件大型的或重型的焊接結(jié)構工件移動裝配法按工藝流程工件順著既定的工作地點移動，在每個工位上只完成部分零件的裝配。流水線生產(chǎn)的產(chǎn)品。裝配質(zhì)量檢驗第5章壓力容器的生產(chǎn)工藝按國家技術監(jiān)督局1999年頒布的《壓力容器安全技術監(jiān)督規(guī)程》的規(guī)定，必須接受監(jiān)督管理的壓力容器是指最高工作壓力≥0.1MPa，內(nèi)直徑≥0.15MPa，且容積≥0.25m3，工作介質(zhì)為氣體，液化氣體，或最高工作溫度高于等于液體標準沸點的容器。壓力容器按其工作壓力一般可分為低壓、中壓、高壓或超高壓四類。壓力容器等級原則劃分如下：低壓：0.1MPa≤P＜1.6MPa 中壓：1.6MPa≤P＜10MPa高壓：10MPa≤P＜100MPa 超高壓：P≥100MPa按壓力容器殼體的結(jié)構型式，可將容器分為整體式和組合式兩大類。整體容器亦稱國內(nèi)生產(chǎn)的大型壓力容器以單層卷焊式、熱套式及多層包扎式容器為主。容器施焊前焊接工藝評定必須按國家標準JB/T4708《壓力容器焊接工藝評定》進行。容器的焊接工藝規(guī)程應按圖樣技術要求和評定合格的焊接工藝指導書進行編制。焊接工藝評定報告，焊接工藝規(guī)程，施焊記錄及焊工識別標記等按要求進行保存和備檢。壓力容器制造單位應具有符合國家壓力容器安全監(jiān)察機構有關法規(guī)要求的質(zhì)量體系或質(zhì)量保證體系。壓力容器的焊接應由持有相應類別的鍋爐壓力容器焊工合格證書的人員擔任。壓力容器的無損探傷檢測應由持有相應方法的“鍋爐壓力容器無損檢測人員資格證”的人員擔任。結(jié)果。壓力容器用鋼和焊接接頭的性能要求從設計的選材壓力容器用鋼必須滿足下列基本要求：1.6在供貨狀態(tài)，而且經(jīng)熱加工和多次熱處理(包括焊后熱處理)后，仍應具有所要求的足夠高的強度。壓力容器有較高的抗脆斷能力和滿足制造工藝的需要。蝕性要求，以期做到既安全可靠，又經(jīng)濟合理的選材。對壓力容器焊接接頭性能的基本要求壓力容器是受壓全焊結(jié)構，其焊接接頭承受著與受壓殼體相同的各種載荷、溫度性和等耐蝕性。高溫短時和持久強度。實際上按抗拉強度指標考核焊接接頭的強度較為合理。為了滿足對焊接接頭性能的要求，在確定焊接方法之后則根據(jù)母材的情況選擇合適以卷焊式為例，一般的工藝過程為坯料準備（備料加工、卷圓（成型）裝配定位、縱縫焊接、檢驗、校圓、筒節(jié)組對、裝配定位、環(huán)縫焊接、檢驗、分部件組裝、水壓試驗。壓力容器裝配接備料加工制造容器的鋼板經(jīng)過校平和凈化后進行劃線、下料、刨邊式切割加工坡口。筒節(jié)成型容器的筒節(jié)成型可采用卷制或壓制。筒體組對筒體組對時，先從筒節(jié)縱縫的組對和焊接開始，然后再進行環(huán)縫的組對和焊接。筒體縱縫組對時，在筒節(jié)兩端調(diào)整間隙，錯口式橢圓度，然后定位焊式利用弧形加強板固定。環(huán)縫組對，包括筒節(jié)之間和筒節(jié)與封頭的環(huán)縫組對。一般采用臥式組對法（軸線與地面平行，筒節(jié)放在滾輪架上，并使縱縫相互錯開（距離大于3倍壁厚，且大于100mm，并正確安排管孔和人孔位置?？衫美€法對齊中心線（兩筒節(jié)上的標記都平均分配。封頭組對方法類似筒體?，F(xiàn)在封頭上焊一吊環(huán)，用起重設備吊至筒節(jié)，利用夾具將間隙調(diào)整合適后固定。如在筒節(jié)上焊接連接板則更為有利。焊接壓力容器制造中應用的焊接方法有焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊、電渣和電子束焊等?？梢愿鶕?jù)生產(chǎn)條件和需要進行選擇。 生產(chǎn)中對于厚壁容器縱縫采用電渣焊對于中厚板多采用埋弧自動焊焊接厚板可采用多道多層焊埋弧自動焊時也可以用焊條電弧焊或鎢極氬弧焊封底然后進行埋弧焊接管式人孔與筒體的焊縫由于形狀復雜多采用焊條電弧焊焊縫《規(guī)程中規(guī)定的ABCD類具體要求進行焊接和檢查。焊前準備坡口制備，接頭裝配和焊接區(qū)域的清理工作直接影響著焊接質(zhì)量、在壓備產(chǎn)品焊接試板、裝配、焊接、熱處理和檢測。焊前預熱預熱溫度和層間溫度必須按焊接工藝規(guī)定執(zhí)行。焊接工藝參數(shù)按照焊接工藝規(guī)定確定焊接電流、電弧電壓和焊接速度參數(shù)選擇最佳規(guī)范參數(shù)進行焊接并在施焊中認真執(zhí)行。焊接操作焊工施焊中必須按工藝規(guī)定要領進行操作，正確選擇焊接順序，按多層量。施焊中要加強自檢，發(fā)現(xiàn)焊接缺陷及時處理。消氫處理焊后加熱到技術要求的溫度并保溫一定時間，這種后熱為了防止焊縫或處理規(guī)范。焊后熱處理按壓力容器制造規(guī)程規(guī)定的消除應力處理的規(guī)定，或者根據(jù)產(chǎn)品技術降低應力的要求。保證產(chǎn)品安全可靠。檢驗按技術條件或標準規(guī)定進行形狀、尺寸及外觀尺寸檢查、無損檢測、水壓試驗等項目的檢測。壓力容器的制造規(guī)程見6.3加熱器部分。第6章汽輪機汽缸裝配焊接本章以主要的汽輪機焊接結(jié)構為例，介紹結(jié)構的特點和裝配—焊接工藝要點。汽輪機汽缸汽輪機一般都具有高壓、中壓、和低壓汽缸。由于工作條件的差異，高壓、中壓、低壓汽缸具有不同的結(jié)構特點。汽缸是汽輪機中大型的主要部件，也是整個汽輪機裝配的基準部件，在汽缸內(nèi)裝高壓汽缸200MW6-1：—然后總裝焊接成一起。外缸都是合金鋼鑄件，均分為上、下兩半部。200MW咀室供汽。高壓缸結(jié)構這幾條主要焊縫的裝配，焊接質(zhì)量要求非常高，必須嚴格按“工藝規(guī)程”進行裝配、焊接和檢驗。高壓缸、噴嘴室、蒸汽室和閥其本體大多用珠光體耐熱鑄鋼。材料牌號為ZG20CrMo、ZG20CrMoV、ZG15Cr1MoA、ZG15Cr1Mo1V、ZG15Cr2Mo1、ZG1Cr10MoVNbN對于CrMo和CrMoV高溫鑄鋼的焊接材料選擇，主要是根據(jù)母材的化學成份而不是常高壓缸的焊接由于其結(jié)構的特殊性難于實現(xiàn)自動化焊接，一般采用焊條電弧焊、半自動熔化極氣體保護焊。采用不帶銷口的接頭可用單面焊背面成形或鎢極氬弧焊封底焊。焊前加工尺寸檢查合格后方可進行裝配。高壓缸的上、下兩半分別在焊接平臺上進行裝配焊接誒，以汽缸水平中分面為基0.5mm適當裝設拉筋、支撐。各部件的裝配嚴格按圖樣要求進行，保證位置準確和尺寸精度。裝配采用邊裝邊焊的方法。零件定位固定后按工藝規(guī)程要求進行焊接。高壓缸的裝配焊接一般采用邊裝邊焊的方式進行，按著工藝規(guī)定的順序，分別進完成各個部件與汽缸本體的裝配焊接，組裝成整體。對于高壓缸鑄鋼件的焊接（包括定位點固和拉筋、支撐焊接250～350℃250～400℃進行錘擊產(chǎn)品全部焊接后應按工藝規(guī)程及時進行焊后熱處理。對不能及時熱處理的350℃2題。另外對于焊縫返修必須按工藝守則進行，補焊后進行焊接質(zhì)量檢查和相應的焊后熱處理。圖6-1低壓汽缸定數(shù)量的筋板和撐管，以保證尺寸龐大的殼體具有足夠的剛度。200MW300MW600MW層汽缸的結(jié)構型式。低壓缸材料一般是20、20g、16MnR、Q235－A、Q235－B、ZG230－450等碳素焊接時容易產(chǎn)生焊接裂紋和焊接變形，焊接生產(chǎn)中必須采用相應措施減少和避免。低壓缸的焊接可以采用焊條電弧焊和CO2氣體保護焊。高效、優(yōu)質(zhì)、低成本的熔2.5倍以上，如果考慮到更換焊條和敲渣的時間，焊絲的焊接效率是焊條效3～5倍。低壓缸焊接工藝制定的原則缸的整體強度。進行修配，保證焊接坡口的形狀、尺寸和產(chǎn)品焊接質(zhì)量。裝配——焊接順序，即可以減少焊接應力和變對保證產(chǎn)品質(zhì)量十分有利。在熱處理后割除等措施，防止熱處理使低壓缸發(fā)生變形。低壓缸裝配焊接低壓缸的裝配—焊接，在大型焊接平臺（板上進行，裝配—焊接一般采用先裝后放樣、裝配。T壓缸這種大型復雜焊接結(jié)構。2～4mm錯變量。按工藝要求，不同的焊接方法，根據(jù)板厚選擇不同的焊接工藝參數(shù)見表6-1，6-2，6-3.當環(huán)境溫度低于－5℃在各管口之間加槽鋼拉筋固定牢固。所有工藝拉筋可在熱處理后割除。焊前予放適當?shù)暮附邮湛s量以保證汽缸整體尺寸和加工余量。多點同時進行焊接，可以提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期，全部焊接完工后，按工藝規(guī)程進行焊后去應力熱處理，各種質(zhì)量檢驗后進行加工。圖圖表6-1 裝配間隙板厚δ(mm)裝配間隙mm最大錯變量mm＜102—2.5＜δ/410—202—3.0＜2.021—513—4＜3.2＞513—4＜δ/6且＜6.4表6-2 焊條電弧焊焊接工藝參數(shù)板厚δ(mm)焊條直徑φ(mm)焊接電流(A)焊接速度(cm/min)極性＜6φ2.570～90直流反極性、交流6—12φ3.2920～130直流反極性、交流13—20φ4.0160～210直流反極性、交流＞20φ5.0220～270直流反極性、交流表6—3 熔化極氣體保護焊焊接工藝焊絲牌號徑mm焊接電流A電弧電壓V焊接速度cm/min氣體流量L/min極性焊接位置ER50S-6(H08Mn2SiA)φ1.6260-34024-3630-5020-25直、反平焊φ1.6210-29022-3030-4020-25直、反立焊第7章汽輪機隔板裝配焊接汽輪機隔板的分類汽輪機的隔板用以固定導葉，不同級別的隔板沿圓周固定著數(shù)量不同的導葉，并個氣室，主要起到蒸汽的導流作用。隔板兩側(cè)蒸汽的壓力差產(chǎn)生了力圖使隔板偏傾的巨大力量，此壓力差等于在噴管中所產(chǎn)生的壓力降，當作用在隔板上的力達到相當大時就會引起隔板的撓曲，為了保精度直接影響著整個機組的效率。根據(jù)隔板所處的蒸汽溫度區(qū)，選用了不同的材料和結(jié)構。為了便于裝拆，隔板都接隔板的趨勢。著汽輪機的生產(chǎn)周期和產(chǎn)品質(zhì)量。國內(nèi)外汽輪機廠都對隔板作為突破口進行技術改造，體現(xiàn)在焊接方法由手工焊、埋弧焊、氣體保護焊直到電子束焊的改變，使焊接方法逐步先進，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提高，機械手焊接葉柵、電子束焊接隔板主焊縫的柔性系統(tǒng)為最先進的隔板焊接工藝。根據(jù)結(jié)構型式焊接隔板可分為圍帶式隔板、自帶冠式隔板和低壓環(huán)式隔板。其中構形式的隔板逐漸增多。圍帶式隔板由隔板體、葉柵、隔板外環(huán)和徑向汽封體組成，其中葉柵是由內(nèi)、外圍帶和導葉焊接組成。自帶冠式隔板與圍帶式隔板基本類似，不同之處是導葉自帶冠代替圍帶組成葉柵。低壓環(huán)式隔板是導葉片直接焊接在內(nèi)、外環(huán)上。多用在低壓末級。焊接隔板是汽輪機的重要部件，不但量大，難度大，而且質(zhì)量要求高。這就促使隔板的批量生產(chǎn)逐步走向半自動、自動化生產(chǎn)。焊接隔板所使用的鋼材牌號和焊接材料見表7-1：表7-1 焊接隔板材料零件名稱材料牌號焊接材料導葉片1Cr13E410-15ZG1Cr131Cr11MoVE11MoVNi-15ZG1Cr11MoV圍 帶1Cr12E410-151Cr11MoVE11MoVNi-15隔板體、外 環(huán)15Cr1Mo1VAE5515-B2-VNbZG15Cr1Mo1VZG20CrMoVE5515-B2-VER55-B2-MnV15CrMoAE5515-B2ER55-B2-MnZG20CrMoZG230-450E5015ER50-6Q235-AF徑向汽封體15Cr1Mo1VE5515-B2-VNb15CrMoAE5515-B2ER55-B2-MnQ235-AFE5015ER50-6密封環(huán)15Cr1Mo1VAE5515-B2-VNb為了保證機組效率和安全，對焊接隔板的尺寸精度和焊縫質(zhì)量要求高，而且由于焊接電流對變形也是關鍵因素，焊接電流過大，焊接速度過慢都會增大變形量，同時，過大的電流不但會影響焊接質(zhì)量而且對提高熔敷速度無益。在焊前預熱和保持層間溫度可以使焊接溫度梯度減少，冷卻速度減慢，同樣有利于減小變形。焊接隔板的焊接變形主要反映在節(jié)圓尺寸、喉部尺寸的變化，以及直徑和半徑尺寸的變化。因此，在焊接隔板焊接中必須按工藝規(guī)定焊接順序，經(jīng)焊接工藝評定后的適宜的接變形。具體在各種隔板的焊接中，當采用。CO2氣體保護焊主焊縫時，如導葉低于圍帶、應根據(jù)工藝要求將導葉堆焊至與圍帶齊平。以保證圍帶、導葉和隔板體及外環(huán)的焊接熔合。無論是焊條電弧焊還是氣體保護焊，都要按工藝要求進行預熱和保持層間溫度、去除熔渣。隔板焊后應按各類隔板的具體工藝要求立即進行熱處理。圍帶式隔板的裝配焊接高、中壓隔板的隔板體和外環(huán)的材料為珠光體耐熱鋼，低壓隔板為碳素鋼，其厚度均在50mm以上，而與之相焊的圍帶為馬氏體不銹鋼，厚度一般為4～16mm，由它可達性及脫渣性。葉柵裝配與點固將葉柵夾具放在葉柵裝配底盤上，裝上內(nèi)外圍帶后，順序裝5～7只導葉片，當滿每只導葉點焊須按工藝要求順序進行，以保證受力情況的均勻以減少變形。葉柵的焊接 葉柵裝配點固后，裝在焊接及回火夾具上，進行焊前預熱，根據(jù)導葉與圍帶型孔的尺寸情況分別進行氬弧焊和焊條電弧焊嚴格按照其工藝要求選擇焊接材料和焊接工藝參數(shù)進行焊接焊接時隨時保持焊縫處于水平位置按所要求的焊接順序7-1。圖7-1把隔板體夾緊、壓牢，找出隔板的中心。在葉柵180°、45°、90°在導葉上用內(nèi)卡隔板裝配剛性半環(huán)、焊牢，送入電爐預熱待焊。隔板主焊縫的焊接（包括點焊）必須按規(guī)程中的工藝參數(shù)進行焊接，嚴格遵循焊程度相對較大。自帶冠式隔板的裝配焊接按照葉片順序號將自帶冠導葉片按圖樣要求裝配在焊接夾具上，檢查尺寸，滿足焊后去應力熱處理。對于自帶圍帶式隔板的裝配—焊接，工藝和自帶冠式隔板類似，同樣，按照葉片4用不銹鋼墊片把本象限區(qū)內(nèi)的間隙均勻分解在各葉片之間。裝上蓋板，將壓板對稱緊固，把隔板與夾具放在焊接變位機上，找正，使隔板與變位機的旋轉(zhuǎn)中心一致并夾牢緊固，按工藝規(guī)程預熱后進行隔板內(nèi)、外環(huán)焊縫的焊接。見圖7-2圖7-2低壓環(huán)式隔板的裝配—焊接在裝配平臺上放好本級外環(huán)所用的墊鐵、將外環(huán)出汽邊向上吊放在平臺墊鐵上，1～5mm0.5mm4可從首葉起按順序連續(xù)180°裝配，也可分兩組按180°對稱裝配，每裝一片點焊一片，全部葉片裝配、緊固后轉(zhuǎn)入焊接變位器進行焊接。隔板焊接，按裝配時所劃分的4個象限區(qū)，每個象限區(qū)中以6只葉片為一組，按180°對稱輪流分組施焊。先焊葉片與外環(huán)的焊縫，后焊葉片與內(nèi)環(huán)的焊縫。焊接順序、焊水平，保證所焊的焊縫質(zhì)量、尺寸達到技術要求。目前生產(chǎn)中，采用不銹鋼焊條和鎳基焊絲分別按技術要求進行焊條電弧焊和鎢極氬弧焊。見圖7-3圖7.3隔板的電子束焊接60了非常明顯的經(jīng)濟效益，因此在國外得到廣泛應用。對于200MW以下的隔板，首先把噴嘴葉片嵌入圍帶進行固定焊接組成葉柵，然后300MW接則要簡單和方便許多，顯示出很大的優(yōu)越性?！舭咫娮邮附邮疽鈭D見圖7-4、圖7-5和圖7-6： A A-A A-A氣體保護焊縫氣體保護焊縫

氣體保護焊縫氣體保護焊縫加工前的氣體保護焊縫 加工后的氣體保護焊縫隔板氣保焊示意圖AAAA-A電子束焊接，焊后不加工隔板電子束焊接示意圖圖7-7電子束焊接隔板實物照片第第8章汽輪機加熱器裝配焊接8.1加熱器結(jié)構汽輪機中做過部分功的蒸汽，從一些中間級軸出來導入高、低壓加熱器，加熱給水和主凝結(jié)水，使部分抽汽的熱頷被充分利用以提高機組的熱經(jīng)濟性，使電廠循環(huán)的熱效率大大提高。概括加熱器在系統(tǒng)中的位置和壓力不同分為高壓加熱器和低壓加熱器。加熱器是汽輪機輔機部分的關鍵布套之一，是重要的焊接結(jié)構。加熱器主要由水室、殼體、管系和其他附屬配件組成。見圖8-1和圖8-2.的材料和焊接技術要求有所不同。加熱器屬于壓力容器（屬于換熱壓力容器類，其設計原則，加工制造以及使用必須遵循壓力容器有關規(guī)定。加熱器制作過程中的裝配、焊接、檢驗和驗收應符合GB/T150GB4730《壓力容器無損檢驗規(guī)程》相關規(guī)定。裝配技術要求（或稱平裝ABCD差。錯邊量對各類焊縫的具體要求為，殼體焊縫（δ=16mm；A類焊縫≤3mm；B類焊縫類焊縫≤3mm，B度的1/8且≤5mm，對于法蘭的裝配，應保證法蘭垂直于接管和圓筒的主軸中心線，其3mm(管節(jié))組裝后直線度管節(jié)橢圓度≤7mm。AAA類接頭100mm。應力，裝配時要盡量避免強力裝配，并保證間隙均勻。10—15%，點固焊縫和發(fā)現(xiàn)焊接缺陷應鏟除修磨干凈并移位重焊。確定，同時，筒節(jié)縱縫按工藝簡圖裝配焊接試板和引狐板。殼體的裝配焊接順序為殼體前部與各節(jié)筒節(jié)及封頭裝配焊接，裝配焊接導軌等殼體內(nèi)部部件、裝配焊接殼體外部部件。焊接技術要求作好焊前準備，焊接材料符合技術和使用要求，焊接坡口符合圖樣要求并進行清品使用同一個規(guī)范由同一焊工施焊。AB焊內(nèi)側(cè)焊縫，然后在外層清根并修磨、檢查無缺陷后再焊外側(cè)焊縫，直至焊滿。殼體上的法蘭與筒身或接管之間的C類焊縫，法蘭厚度一般比筒體或接管厚度大TD類焊縫主要用于接管、法蘭、補強圈等與筒身的連接。D類焊縫的受力條件比A、B類復雜的多。因此在設計這類接頭時應全面分析和對比，選擇最合理最可靠的接應設計成全焊透結(jié)構，對于直徑較大的接管，還應設計補強圈。加熱器管板多選用低合金鋼鍛件，為了簡化焊接工藝和改善性能應在與管子相焊接管板表面對焊，堆焊材料根據(jù)管子材料種類確定，堆焊厚度一般在5—10mm。加熱器制造技術條件對管子—管板接頭的質(zhì)量要求較高，質(zhì)量檢驗中水壓試驗，一般是在倍工作壓力下無滲漏，因此采用手工氬弧焊和焊條電弧焊很難保證接頭長期運行要求，可靠的方法是應用全自動控制的管子—管板接頭自動氬弧焊。低壓加熱器是在總裝、穿管、脹接、銑平管子端面后進行氬弧焊。高壓加熱器是手工焊接加以密封。加熱器的裝配—焊接必須按相關規(guī)程進行，按技術要求分部件進行裝配，裝配必證焊后的結(jié)構形狀和尺寸符合圖樣要求。管子和管板的連接汽輪機配套的輔機有大量熱交換器，包括加熱器、凝汽器、冷油器、抽汽器等裝置，這種管殼式熱交換器采用直管、U型管，Π型管或蛇形管管束，而管子材料則根據(jù)機組工作要求選用碳鋼、不銹鋼、銅合金或鈦材。為了保證熱交換器的效率，可靠，傳熱表面應絕對密封，通常用將管子脹接到管生產(chǎn)的技術關鍵。管子與管板的接頭形式：對于管—板接頭按其工況條件，不但具有承受內(nèi)壓和熱8-3。外伸角接 b)平齊端接 c)內(nèi)縮角接 d）無間隙式對圖8-3管子與管板接頭形式管子和管板接頭的連接方法；最常用的連接方法有焊接、機械滾子脹接、液壓脹接和爆炸脹接，見圖8-4。焊接 滾子脹接 爆炸脹接 液壓脹接圖8-4如管子材料為銅和銅合金，基本上使用機械輪子脹接；而對于碳鋼，低合金鋼，不銹鋼和鎳基合金管子則采用焊接或者對于要求高質(zhì)量的管子—管板接頭，應采用脹接—焊接的連接方法，以確保接頭的密封性和結(jié)合強度。脹接的結(jié)構形式光滑孔脹接 管孔不經(jīng)加工。翻邊脹接 管端扳邊成喇叭口或者管端翻邊后進行管子脹接。脹接（拉脫力，保證工作受力后管子不會與管孔脫開松動，同時還具有較好的密封性（耐壓力，在工作壓力下保證設備內(nèi)的介質(zhì)不會從接頭上泄漏出來。于汽輪機凝汽器、加熱器、汽封抽汽器等部件上。一般多采用機械輪子脹接。隨著大容量高參數(shù)設備的制造，對于管子與管板的連接技術和質(zhì)量要求更高和更嚴格，必須采用新的脹接方法，提高產(chǎn)品質(zhì)量以保證設計技術條件。液壓脹接液壓脹接是目前采用的一種先進的脹接方法，子在汽輪機、鍋爐、化工……等行業(yè)已推廣應用并取得好的效果。液壓脹接是直接用工藝介質(zhì)的脹緊壓力來控制脹緊率，精度高，可靠性好。液壓脹管依靠液壓控制一種新型式的液壓脹管器—脹頭，進行脹接工作。在脹管前液體經(jīng)油路送入脹頭，經(jīng)增壓器轉(zhuǎn)換成需要的壓力進行脹接，其顯示出脹管區(qū)管子不會損傷管子、管板變形小等優(yōu)點。爆炸脹接械、液壓脹管使用那么廣泛。于彈性變形，從而使管子與管板緊密地脹接在一起。量計算必須準確，而且安全性要求高，因此爆炸脹接的使用受到一定條件的限制。脹接的技術要求脹接的技術要求脹接前的準備脹接質(zhì)量的好壞以及脹接工作的順利與否，與脹接前的準備工作有直接關系。選擇脹管器和其他工具 根據(jù)產(chǎn)品技術條件要求，確定脹管方法，并選擇相應的管器以及其他工具。在脹接產(chǎn)品前進行試驗和工藝評定。檢查和清理管孔及管端 對管子及管孔進行尺寸測量，檢查管端內(nèi)外表面有無凹陷較深的劃痕、銹斑、裂縫等缺陷。管端加工、修磨保證尺寸要求。清除管孔和管子脹接處的污物與鐵銹，保證脹接和密封焊的質(zhì)量a.管子初脹 為了保證產(chǎn)品裝配后的尺寸符合要求，先初脹定位。接頭再進行脹緊，達到規(guī)定的脹管率。若管端需扳邊的可采用前進式扳邊脹管器進行，這樣使脹接和扳邊工作同時完成，將管端擴成需要的喇叭形。圍內(nèi)。當擴脹量不足（欠脹時，就不能保證接頭的脹接強度和密封性；若擴脹量過量（過脹）管孔的四周充分地脹大而失去彈性，不能對管子產(chǎn)生足夠的徑向壓力，因此密封性和脹接強度反而降低，所以欠脹和過脹都不能保證質(zhì)量。子在管孔中，在空隙已消除的情況下，擴脹的量（純擠壓量表示方法是管壁減薄率ε，是擴脹量與兩倍管子壁厚的比值。通常，擴管的程度以管子5%過去人們認為是恰當?shù)?。脹管率的計算公式如下：H，H＝｛［（d1－d2）－(D－d3)］/D｝×100%管壁減薄率ε，ε＝｛［（d1－d2）－(D－d3)］/2t｝×100%式中d1：脹接后管子實測內(nèi)徑㎜d2：脹接前管子實測內(nèi)徑㎜D：脹接前管孔實測直徑㎜d3：脹接前管子實測外徑㎜t：脹接前管子的壁厚㎜在工藝文件中脹接率也按下式計算：W=[2t－(D－d)]×100%/2tD：脹前管板孔徑d：脹后管內(nèi)徑t：脹前管壁厚最佳的脹管率才能夠保證所要求的脹接強度和密封性。脹管率（脹緊程度都不能保證質(zhì)量。而適宜的脹管率與管子的材料、直徑、壁厚等因素有關。管板接頭的脹接順序 管子的脹接順序是否合理，直接關系到能否保證管板的幾何狀以及所在的位置是否達到公差要求同時還關系到脹接其中一個接頭時對鄰近的脹接接頭影響程度的大小對于平面管板若脹接順序不當就會產(chǎn)生變形同時生產(chǎn)中為了防止管板變形，采用分區(qū)脹接脹接順序必須在施工工藝中給予規(guī)定。脹接接頭的質(zhì)量和缺陷脹接質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品是否滿足技術要求，產(chǎn)品的安全、可靠運行及使用壽命。影響脹接質(zhì)量的因素脹接質(zhì)量與管子擴脹程度（脹管率大小、管子與管板材料之間的關系、管子與管因素有著直接管系。正確選擇和使用脹接方法，執(zhí)行正確的工藝，認真注意各個環(huán)節(jié)的問題才能保證脹接的質(zhì)量，達到產(chǎn)品技術條件，滿足產(chǎn)品使用要求。脹管率脹管率與管子、管板的材料、直徑及在機械脹管中、要求管板硬度比管子硬度高出HB30等因素有關。經(jīng)過試驗確定了脹管率，才能確保拉脫力和密封性滿足技術要求，保證脹接質(zhì)量。管子與管孔間隙間隙。管壁和孔壁的表面光潔度管壁和孔壁接觸面的情況對脹接質(zhì)量有很大的影響。如果表面越粗糙，摩擦系數(shù)封性就差。如果表面光潔度太光又使連接強度降低。一般管孔表面進行鉸加工使光潔度達 ，管子表面光潔度達。脹接接頭的缺陷與防止方法脹接管子工作，除正確選擇脹接方法、掌握脹管設備和工藝施工中的各項注意事應立即分析原因并采取措施消除。接頭不嚴密，接頭未脹牢，脹接管子脹大和未脹大的過渡區(qū)轉(zhuǎn)變不明顯，用手摸管子說的欠脹，脹管率過小、選擇不當是主要原因。接頭脹偏，管子在過渡區(qū)單面脹偏，而另一邊轉(zhuǎn)變不明顯，是由于管子和管孔不同心造成的。過脹，管端伸出量太長，在管孔端面的一圈有明顯的鼓起現(xiàn)象，管子下端過渡區(qū)鼓出大孔，孔壁下端管子外表面被切，管子內(nèi)壁起皮，這些現(xiàn)象說明管子過分的擴脹。脹管后，管端表面粗糙出現(xiàn)起皮、夾層或壓痕等現(xiàn)象，造成原因是由于脹管器的脹子表面存在裂痕或凹陷。脹接—焊接在汽輪機的應用接－焊接管板接頭型式。管子管板接頭密封焊的質(zhì)量是產(chǎn)品安全可靠長期運行的關鍵。焊接采用全位置自動脈沖氬弧焊。這一先進方法對保證焊接質(zhì)量和提高生產(chǎn)率起到很好的效果，因此逐步代替了手工氬弧焊。為了保證自動焊的實施，必須對管子管板接頭端面加工提出嚴格要求，必須保證焊縫尺寸和質(zhì)量。為了防止焊縫氣孔，除了加強清理外，對于銅鎳合金的焊接，還必須在氬氣中加入適當比例的氫氣來防止氧氣孔產(chǎn)生。生產(chǎn)中為了防止管板變形，除了合理安排焊接順序外，在管孔周圍加工隔熱槽也起到了防止變形的效果。一般的脹接長度約是管子外徑的兩倍，在60mm以上的擴管部分過長后密封性和緊固力就不再提高了。對于脹接和焊接的先后順序，實踐證明先焊后脹優(yōu)于先脹后焊。一方面因為先脹為了減小管板變形，一定控制焊接順序，把整個管板分成幾個區(qū)，由中央向邊緣總之，注意操作技術是保證產(chǎn)品的重要手段。第9章鑄鋼焊接汽輪機用鑄鋼鑄造是零件毛坯最常用的方法之一，具有一定形狀和使用性能的鑄件廣泛用于機械制造，是現(xiàn)代大型工業(yè)的基礎。鑄鋼在強度和韌性比鑄鐵或其他鑄件都優(yōu)越，焊接性也見一定比重，而且，鑄鋼件的焊接和補焊又占有焊接工作的很大的工作量。剛度。這就使扥部件壁厚、形狀復雜、體積大，屬于大型鑄鋼件。良好的抗熱疲勞性能和抗氧化性。12129%Cr比同鋼號的鍛件低。因此在設計選材和焊接必須給予考慮。9－1：表9－1汽輪機鑄鋼件分類鑄鋼材料部件名稱碳素鋼鑄件ZG230-450ZG270-500工作在400℃—450℃以下的汽缸、隔板、軸承箱、閥門等。低合金鋼鑄件ZG15Cr1MoA510℃汽室、噴嘴室等。ZG15Cr2Mo1540℃蒸汽室等。ZG20CrMo510℃ZG20CrMoV540℃等。ZG15Cr1Mo1V570℃嘴室、蒸汽室、閥等。高合金鋼鑄件ZG1Cr10MoVNbN600℃主汽閥、蒸氣室、噴嘴室等。ZG1Cr10MoWVNbN超超臨界汽輪機汽缸、閥和其它鑄件鑄鋼的焊接性鑄鋼的焊接特點鑄鋼焊接在本質(zhì)上與鋼材的焊接并無區(qū)別，鋼材的焊接技術適用于鑄鋼焊接。鋼材采用的焊接方法和焊接材料都可以應用在鑄鋼焊接中。由于鑄鋼件含碳量和熔點較高，冷卻時收縮量大；而且形狀復雜、厚度大，造成其是合金鋼鑄件產(chǎn)生焊接裂紋的傾向更加明顯。對于汽輪機經(jīng)常使用的低合金耐熱鋼鑄件，其焊接性是受限制的。由于合金元素類鋼種的脆性轉(zhuǎn)變溫度存在的問題，保證焊接質(zhì)量，滿足使用要求。以高效發(fā)電技術為基礎，提高溫度和壓力從而進一步提高效率的超臨界、超超臨(SC)566℃593℃的主蒸汽溫度，24MPa主蒸汽壓力，要求材料具有更高的抗蠕變和抗高溫氧化性。汽輪機高溫、高壓部件材料選用改良型9%Cr鋼和新型12%Cr鋼，已成功用于汽輪機轉(zhuǎn)子、葉片、汽缸、主汽閥等部件。在成熟鋼種9Cr1Mo基礎上，適當加入V、b、N開發(fā)了9Cr鋼（1，在9Cr1MoVNbN鋼（P91）1%WE9111.8%WMoP92已經(jīng)經(jīng)過長達100000小時的試驗，其強度比9Cr1Mo鋼分別提高了50%(P91)，75%（E911）100%（2。這些新鋼種的蠕變破裂強度幾乎提高了一倍。成為提高常規(guī)電廠效率的基礎。與此伴隨開展的焊接試驗研究工作也已確認無論是同種材質(zhì)還是異種材質(zhì)的焊接或高于母材的性能。Cr—Mo鋼低的多。P91度是必要的。焊后熱處理是防止延遲裂紋、降低焊接應力和改善性能的重要措施。與Cr—Mo鋼不同的是，在焊后熱處理之前，必須將焊接接頭冷卻至100℃—150℃1—成為未經(jīng)回火的馬氏體組織。焊接材料保證焊縫金屬及其焊接接頭的高溫性能無疑是非常重要的，所以焊縫化能。我們試驗的P91鋼焊條的相關技術要求如表9－2，用該焊條試驗的常溫力學性能滿足要求，與母材同時進行高溫持久試驗結(jié)果，全熔敷金屬在625℃時持久強度σ105為92.8MPa，高于對比的母材，同時也高于GB5310推薦的68.5MPa。9－2E91焊條試驗結(jié)果選用焊條熔敷金屬化學成分 %CSiMnCrNiMoSPVNbNSnAlCu0.08～0.12≤0.300.60～1.208.50～10.500.40～1.000.90～1.10≤0.010≤0.0100.15～0.300.04～0.070.03～0.07≤0.005≤0.04≤0.01選用焊條熔敷金屬的力學性能Rm(MPa)RP0.2(MPa)A5%Akv(J)+20℃≥650≥550≥17≥47預熱溫度 ℃焊接250～350氣割、氣刨200～250注：1)E91為我公司用于焊接ZG1Cr10MoVNbN材料的焊條暫定牌號。凡國產(chǎn)或國外相同用途的焊條需符合E91技術條件的相應規(guī)定。鑄鋼焊接分類（包括拼焊件及管件的焊接和鑄鋼件缺陷的補焊等。應該指出，大型化鑄鋼件存在整體鑄造的困難或質(zhì)量問題，采取分段鑄造、整體要制造工藝方法，解決了生產(chǎn)中急需解決的制造問題。鑄鋼焊接工藝要點焊接方法：在焊接方法中，對于形狀復雜、困難位置、中厚壁件的焊接，宜采用保護焊和埋弧焊。鎢極氬弧焊多用于薄壁件和接頭的“封底”焊。9—3。表9－3 焊條選用和預熱溫度推薦表鑄件材料牌號選用焊條1)預熱溫度℃國標牌號焊接氣割，氣刨ZG230-450E5016E5015J506J5072)－ZG270-500～1503)2)ZG20CrMoE5515-B2R307200～300～2003)ZG20CrMoVE5515-B2-VR317250～300～250E5515-B2-VWR327ZG15Cr1Mo1VE5515-B2-VWR327300～400200～300E5515-B2-VNbR337ZG15Cr2Mo1E6015-B3R407200～300250～350ZG15Cr1MoAE5515-B2R307150～200～150ZG0Cr13Ni4MoE410NiMo-15E410NiMo200～250～200ZG1Cr10MoVNbNE91250～300200～250注：在設計和使用性能允許的情況下，可選用代用焊條。對厚壁鑄件、剛性較大、缺陷范圍較廣或環(huán)境溫度低于5℃時，應預熱100℃左右。當鑄件壁厚較薄、較均勻、形狀簡單和缺陷較小時，可不預熱。（高紋產(chǎn)生。預熱溫度根據(jù)鑄鋼材料的種類、鑄件的結(jié)構形式和厚度確定。一般層間溫度不低于預熱溫度，不超過預熱溫度50℃。方式和焊道排布及操作要求、焊后熱處理等。對于低合金耐熱鋼來講，為了避免焊接接頭淬硬，防止裂紋產(chǎn)生，適當增加焊接電流、錘擊焊縫：用錘擊方法，在金屬表面內(nèi)產(chǎn)生局部雙向塑性延展，達到釋放焊接殘焊后后熱處理：裂紋的最簡單而可靠的措施是將接頭進行低溫后熱處理。在等于或高于層間溫度的溫度下，保持一定的時間，這個溫度與時間的選擇與焊2～3形成延遲裂紋。如能做到焊后及時進行熱處理，則后熱可省略。對于低合金耐熱鋼可以焊后在預熱溫度下直接進行后熱或者熱處理，而對于ZG1Cr10MoVNbN等12％Cr鋼焊接后焊縫須冷卻到150～100℃保持1小時以后方可進行后熱或焊后熱處理。焊后熱處理：30～50℃年來一直存在耐熱鋼焊后熱處理溫度如何確定的問題？若按焊接材料要求的回火溫度后回火的目的和要求。鑄鋼焊后不同要求的回火溫度見表9－４表9－４焊后回火溫度焊接材料焊接鑄鋼材料焊條型號焊后熱處理鑄鋼牌號熱處理回火℃去機械加工應力℃去焊接應力℃E5515-B2690±15℃/1hZG20CrMo640～660570～590600～620ZG15Cr1MoA670～710630～650640～660E5515-B2V730±15℃/2hZG20CrMoV700～720630～650670～690E5515-B2VW730±15℃/2hZG15Cr1Mo1V730～750630～650700～720E5515-B2VNb730±15℃/5hE6015-B3690±15℃/1hZG15Cr2Mo1700～720630～650650～670E11MoVNi740±10℃/4hZG1Cr11MoV680～700E410745±15℃/1hZG1Cr13700～720ZG2Cr13730～740E410NiMo595～620℃/4hZG0Cr13Ni4Mo590～600E91（P91）730～760℃/5hZG1Cr10MoVNbN690～710710～730670～鑄鋼件缺陷補焊工藝方案鑄鋼件的缺陷復雜，種類繁多，經(jīng)常產(chǎn)生的缺陷主要有裂紋、縮孔、縮松、氣孔、粘砂、尺寸不合格等內(nèi)部和外部缺陷，從而有損于力學性能、使用性能和運行壽命，嚴重時危及機組的安全運行。對于鑄鋼件缺陷補焊修復的原則是，凡是能夠采取一定的技術措施，確保補焊質(zhì)保證質(zhì)量時則不允許補焊修復；與此同時也必須考慮到經(jīng)濟效益和生產(chǎn)周期。鑄鋼件缺陷補焊分類補焊前必須根據(jù)鑄鋼件運行工況，周期和母材材質(zhì)具體情況分析補焊的可行性以及焊接性。鑄件的補焊根據(jù)缺陷情況可以分為兩類：重大補焊：指缺陷鏟除后深度超過壁厚的20％或大于25mm時為重大補焊；一般補焊：指缺陷鏟除后深度小于或等于壁厚的20％或小于25mm時為一般補焊。對于重大補焊必須制定詳細的工藝方案和嚴格的焊接質(zhì)量檢查標準。根據(jù)補焊處于不同工序(或鑄鋼件狀態(tài))可分為：鑄件毛坯補焊：鑄鋼件毛坯的缺陷補焊，根據(jù)鑄鋼材質(zhì)采用同質(zhì)焊接材料進行正常工藝補焊。鑄件粗加工后補焊：粗加工后發(fā)現(xiàn)的缺陷和毛坯原補焊區(qū)的焊接缺陷，仍按正工藝同于鑄件毛坯補焊。鑄件精加工后的補焊：精加工后的鑄鋼件尺寸精度高，對焊接變形要求嚴格而因此、多采用異種鋼焊接方案，選用奧氏體不銹鋼或鎳基異質(zhì)焊接材料進行補焊。鑄鋼補焊（同材質(zhì)焊接）熱焊方案料進行補焊(俗稱熱焊)。根據(jù)鑄鋼件補焊特點強調(diào)以下幾個必須注意的問題。除掉后方可進行補焊。缺陷清除可采用機械、氣割、碳弧氣刨等方法，對合金鋼鑄件根據(jù)要求氣割和氣刨必須按規(guī)定進行預熱，并且割、刨后打磨去掉滲碳層層并使表面平滑。平整，底部平緩，轉(zhuǎn)角處圓滑過渡，沒有尖角存在。要從中心位置開始堆焊，逐次地以蝸形向外側(cè)螺旋堆焊，逐層堆滿。9.3節(jié)內(nèi)容。鑄鋼件補焊（異種材質(zhì)焊接）冷焊方案精加工鑄鋼件缺陷的補焊(冷焊)：對于汽輪機大型鑄鋼件補焊的困難可以概括為：材料焊接性差，結(jié)構的限制嚴，運行的要求高；補焊工作的成功體現(xiàn)為控制焊接變形，減少焊接應力，防止焊接裂紋。在精加工和運行后鑄鋼件產(chǎn)生的缺陷，難以按低合金耐熱鋼的正常工藝進行補焊。從上世紀60年代初，作為重點課題進行了研究，確定了奧氏體方案，即采用奧氏體鋼焊材焊接珠光體鋼的異種鋼焊接方案，經(jīng)多年實踐證明技術是成功的效果是顯著的，這一方案在國內(nèi)得到推廣應用。異種鋼焊接特點同所引起的應力問題，熱影響區(qū)淬硬問題。必須在實際應用中結(jié)合具體情況得到解決和克服，充分發(fā)揮它的優(yōu)越性，才能保證工藝的成功應用，保證焊接質(zhì)量和安全運行。散所需的溫度和發(fā)生這一過程的時間。由于碳遷移造成兩側(cè)性能相差懸殊，接頭受力時可能引起應力集中，降低了接頭的高溫持久強度和塑性。由于汽輪機工作周期長，起、停機不頻繁，而且溫度變化平穩(wěn)，冷卻、加熱速度較慢，不同于在交變溫度下工作，引起交換應力，容易產(chǎn)生疲勞破壞。焊接材料選擇：正確、合理的選擇焊接材料是異種鋼焊接的關鍵。NiNiCr含移問題是行之有效的。當年電力部門為了解決上述問題，研發(fā)并推廣使用了ENiCrFe-3焊條。應當指出MnASME出起最高使用溫度不超過480℃MnMoEniCrFe—2等焊材更為合理。60E16－25MoN(507)16％Cr，25％Ni，6％Mo1Cr18Ni9不銹鋼和碳鋼的焊接。推薦短時使用溫度為735℃，長期使用溫度在600～650℃。在多年的使用中NiNi-Cr奧氏體鋼，ZG15Cr2Mo14×10-6/℃,4～5×10-6/℃6～10×10-6/℃常困難，焊接極易產(chǎn)生裂紋。多年來，一直應用在鑄鋼補焊和異種鋼焊接上，取得了滿意的效果。因此，必須綜合考慮選擇異種鋼焊接材料，既要降低由線膨脹系數(shù)差異過大所引起的應力，還要保證使用性能。敷焊層的焊接：補焊要求先在坡口表面用Ni基或高Ni-Cr含量焊接材料敷焊隔離層。在焊前局部預熱150～200℃1/3的疊夾量，敷焊后用絕緣阻燃材“冷焊”材未熔合而形成“假焊”的現(xiàn)象，至使短期運行后，基材和敷焊層界面“縫隙”擴大，使焊補工作前功盡棄，重現(xiàn)返工。與基材的良好熔合帶來困難。因此要求熟練掌握操作技術且具有實踐經(jīng)驗。填充補焊：Ni-Cr50℃(手摸不燙)再焊下一道，直至填滿坡口。冷焊”工藝其中主要的要求就是減少應力和變形，采用小的焊接(100mm左右)進行多道多表9－５冷焊焊接材料選擇表鑄件材料工作溫度℃焊條類別敷焊冷焊型號牌號型號牌號ZG1Cr10MoVNbNZG20CrMoZG20CrMoVZG15Cr1MoZG15Cr2Mo1ZG15Cr1Mo1VZG22CrMo535－595——Ni基——Ni基E16-25MoN-15A507E16-25MoN-15A507450－535——Ni基E16-25MoN-15A507E16-25MoN-15A507E310-15A407400－450E16-25MoN-15A507E309-15A307E310-15A407E309-15A307－400E310-15A407E316-15A207E309-15A307E308-15A107ZG30Cr13Ni4MoE16-25MoN-15A507E16-25MoN-15A507注：可根據(jù)鑄鋼缺陷和焊材具體情況選擇敷焊和冷焊焊接材料，使其更加合理來在鑄鋼件補焊上一直被采用，我們相信隨著焊接技術的發(fā)展其工藝也更加趨于完善和合理。第10章末級葉片放水蝕技術葉片水蝕及其防護片的進汽邊，以其機械作用沖蝕葉片而引起水蝕（亦稱水刷。產(chǎn)生水蝕的主要因素是蒸汽的濕度，水滴的大小、速度以及它們相對動葉片的沖擊角度。“積極”“消極”下，再對葉片進行保護防水蝕效果才會最好。葉片水蝕主要出現(xiàn)在葉片上部約1/3長度區(qū)域，葉片的嚴重水蝕，不但降低汽輪機效率和葉片使用壽命，而且長期運行會造成葉片斷裂事故，危急安全運行。葉片本身防護，其原則是在進汽邊形成具有一定硬度和良好抗水蝕性能的保護層，厚度一般在1.2～2.0mm。10-1AAAA3 4圖10-1 葉片防水蝕方法示意圖1釬焊 2氬弧焊 3電火花強化 4表面淬火采取一般的表面硬化方法，防水蝕效果差。時，易于更換水蝕嚴重的合金片。不易形成裂紋，硬度與塑性的共存，使它成為適用于葉片的防水蝕材料。StelliteNo6B片。至今，世界上仍廣泛采用這種理想的防水蝕材料。葉片水蝕的防護方法電火花強化葉片表面電火花強化是利用硬質(zhì)合金電極熔化與工件表面結(jié)合成一層牢固的覆蓋層用于防水蝕。其實質(zhì)是在電容放電的作用下，將硬質(zhì)合金從電極定向轉(zhuǎn)移到葉片上，形成一層硬化復層，強化層硬度HRC48～62,厚度一般在0.15～0.3mm,同時強化層下的基材金屬淬火硬化，一般層深0.15～0.35mm。生產(chǎn)中電火花強化很難得到均勻致密的產(chǎn)率大大降低。電火花強化的比強化時間為2～3min/cm2，生產(chǎn)率為0.23～0.28cm2/min450mm由于電火花強化設備簡單、操作靈活和在電廠檢修時修復方便的特點，適用于葉片水蝕后的修復。噴涂在葉片受水蝕部位噴涂硬質(zhì)合金保護層，是一種比較理想的方法。人們很早就提出過將該項技術用于葉片防水蝕。國內(nèi)過去曾對火焰噴涂，等離子噴涂和爆炸噴涂作過試蝕效果，因此在制造廠至今未能在生產(chǎn)中應用。隨著噴涂技術的發(fā)展,基體金屬形成冶金粘結(jié)的微觀粘結(jié)，使結(jié)合力提高。對于目前最先進的超音速噴涂技術，以用在葉片維修上，效果有待觀查。表面淬硬利用火焰或中、高頻感應加熱和激光淬火，使葉片進汽邊表面淬硬。是一種簡單表面淬硬具有工藝簡單，操作容易，成本低，生產(chǎn)率高的特點，然而對淬火溫度10-5表10-5 硬度試驗硬度測點試件號HRc淬火時間12345678153.54755475245.551.556.545.557.554.5575254.551.55049.550秒2245451.539.522.52540秒3402023.54227.02935秒431304230503542.540.5393630秒551.530394828.525秒649.5374846533655.5485550555345秒751513841395553564940秒注：硬度值分別為車間和試驗室的試驗結(jié)果。在電子束表面處理試驗中，分別進行電子束表面硬化處理、電子束表面合金化、電子束表面熔凝處理和電子束熔敷處理，試驗結(jié)果見表10-6。表10-6電子束表面處理試驗結(jié)果電子束處理類別材料類別表面層硬度（HV）合金層尺寸（寬×深）mm基材Tc4320表面熔凝處理基材4008.2×2.2表面合金化處理Tc4+Al5577.3×0.2表面合金化處理Tc4+Zr0/Ni6408.2×0.9表面合金化處理Tc4+Ni7208.2×0.8表面熔敷處理Tc4+CoCrW8408.1×1.0金相試驗：截取試塊的金相組織見圖1～圖5。圖10-2Ti-6Al-4V原始組織 ×320圖10-3Ti-6Al-4V熔凝處理組織 ×320圖10-4 Ti-6Al-4V電子束Ni合金化組織 ×320圖10-5 Ti-6Al-4V電子束Al合金化組織 ×320圖10-6 Ti-6Al-4V電子束Zr合金化組織 ×320Ni、AlZr合金化都具有較好的工藝性能，硬化層表面光滑、平整、美觀，均提高了硬度。其中Ni合金化的硬化層組織細，硬度最高，硬化層厚度可以滿足1—2mm的要求，其尺寸可根據(jù)需要選定。電子束表面處理將會在防水蝕、耐高溫、耐磨損、防腐蝕以及零件修復等方面得到推廣應用。葉片焊接司太立合金片而大機組長葉片多是高頻釬焊和氬弧焊。葉片釬焊司太立合金片是比較普遍和成功的方法，而由火焰釬焊改為高頻釬焊技氬弧焊是繼釬焊后應用在大機組長葉片司太立合金的焊接，分析其原因，可能是因為葉片長，離心力大，水蝕嚴重，而釬焊難以保證100％的結(jié)合面積，運行中容易產(chǎn)生“開焊”的情況而采用的。釬焊和氬弧焊各具特點。釬焊工藝比較簡單、操作方便，而氬弧焊工藝比較復雜，在焊前預熱和必須經(jīng)焊后熱處理消除應力和改善接頭性能，生產(chǎn)周期相對較長。葉片高頻釬焊合金片工藝要點高頻釬焊工藝要點：末葉片采用高頻釬焊整條司太立合金片工藝方法，已廣泛用于汽輪機、核電防水蝕。釬焊過程主要包括焊前準備，合金片裝配，釬焊，質(zhì)量檢查等工序。焊前準備，包括葉片凹槽和合金片的打磨清洗，以及釬劑的準備。合金片扭曲成形，使其適合葉片進汽邊形狀，以保證與葉片進汽邊貼合良好，要求間隙小于0.1mm。這是結(jié)合強度和提高效率的重要保證。釬焊，按工藝規(guī)程進行釬焊，為了防止葉片變形和保證質(zhì)量，采取分段加熱和均各溫度區(qū)間的保溫時間，使得整個釬焊區(qū)域溫度均勻。焊接質(zhì)量檢查，在外觀檢查合格后進行X射線檢查，按技術條件進行驗收。前料和釬劑釬料：汽輪機生產(chǎn)中葉片拉筋和司太立合金片的釬焊，是在葉片完工以后進行，熔化溫度。銀釬料具備上述要求，過去一直使用BAg45CuZn。隨著大功率機組長葉片化溫度有所降低，為了適應生產(chǎn)需要，試驗了銀銅鋅鎘釬料和錳銀釬料。銀銅鋅鎘鎳釬料，強度高，熔化溫度低，而且流動性好，釬料中加入鎳，使其耐對人體有害，因此生產(chǎn)中必須加強通風和做好防護。為了滿足中壓缸葉片（銀釬料熱強性，使釬縫在480℃10-710-8。表10-7釬料的化學成分牌號化學成分熔化溫度(℃)新舊AgCuZnNiCdMn固相線液相線BAg45CuZnHL30344.0～46.029.0～31.023.0～27.0——————660725BAg50CuZnGdNiHL31549.0～51.014.5～16.513.5～17.52.5～3.515.0～17.0——630690BAg49CuMnNiHL32149.0～51.017.0～19.018.0～20.04.0～6.0——7.0～8.0695712注：BAg45CuZn作為浸流試驗時觀測的溫度，其余為用熱分析法繪制的步冷曲線測得的溫度。表10-7 釬料性能釬料類型工作溫度(mm)釬接接頭抗拉強度(N/mm2)連續(xù)最高20℃300℃425℃BAg(BAg45CuZn)2052600.05～0.125324330156166108111(BAg50CuZnGdNi)402343261314162216BAgMn(BAg49CuMnNi)2604800.05～0.125408353357304319225314注：用2Cr13鋼板作試板，火焰釬料對接接頭抗拉強度。H3BO3+KHF2，該釬劑具有適合的熔化溫度和良好的流動性，適于葉片的釬焊。司太立合金片化學成分和性能見表10-8和表10-9.表10-8 司太立合金片化學成分 %CSiMnCrWCoFeNiS其他0.90～0.50～2.000.50～28.00～3.50～5.50余≤3.001.25～≤0.030≤0.301.402.0032.003.00注：可加入Mo，但必須保證0.90～2.00。表10-9 司太立合金片性能RP0.2N/mm2RmN/mm2A5%冷彎角度硬度HRC≥515≥930≥513537～45第11章電子束焊接技術及其在汽輪機制造中的應用電子束焊接隨著現(xiàn)代原子能、航空和宇航的尖端技術的應用而迅速發(fā)展起來，并有機械制造部門。電子束焊接在國內(nèi)汽輪機行業(yè)的成功應用，我們相繼完成了汽輪機隔板、整體噴電子束焊接技術工作原理及特點電子束焊接工作原理：電子束從電子槍中產(chǎn)生，在加速電壓作用下具有一定的動能，經(jīng)聚焦成密度很高的電子束撞擊到工件上，動能轉(zhuǎn)變成熱能，使材料迅速熔化而達到焊接目的。電子束焊接特點：電子束焊接具有能量密度高、加熱面積小、熔透深、焊縫深寬比大、焊接速度快、焊接熱影響區(qū)窄、工件變形小、焊縫不受污染，可焊接多種金屬和合金以及難熔金屬等特點。另外，電子束焊接與其他焊接方法相比，其顯著區(qū)別在于焊接條件的再現(xiàn)性優(yōu)越和可靠性高。設備分類電子束焊接設備由電子槍、真空室及真空系統(tǒng)、工作臺和電源及控制系統(tǒng)四部分組成。按焊機的加速電壓等級可分為：低壓型（20～30千伏、中壓型（40～60千伏、（100～150子束焊機。和非真空電子束焊機。電子束焊接工藝工藝參數(shù)：電子束焊接工藝參數(shù)主要有電子束電流、加速電壓、焊接速度和聚著穿透深度、焊縫幾何形狀和內(nèi)在質(zhì)量。的參數(shù)和幾何參數(shù)，它們直接影響電子束形狀，從而直接影響著電子束焊接的質(zhì)量。等因素，只有經(jīng)過摸索試驗才能確定合理的工藝規(guī)范。焊接缺陷及其防治場造成的焊道偏離等缺陷。速度、改變電子束焦點在工件內(nèi)的位置，有利于消除和減小熔深不均等缺陷。長空洞及中部裂紋都是深熔透焊接是所特有的缺陷，降低焊接速度，改進材質(zhì)有利于消除此類缺陷。同時降低焊接速度、加寬熔池有利于消除氣孔。特別是對大工件、厚板、長焊縫是行之有效的。大型、大功率電子束焊機和大厚板的焊接大型、大功率電子束焊機（60千伏大功率電子束焊機應用在重工業(yè)部門越來越多。同時采用了動槍后，因為動槍可以在X、Y、Z軸方向上移動，根據(jù)工件位置自由調(diào)整。因此可以焊接的工件尺寸要比使用定槍焊機大得多。由于動槍裝卸方便，所以維護與更換極為容易。率焊機制造的比例越來越大，成了發(fā)展趨勢。厚板焊接電子束焊接作為一種高能束的焊接方法，能夠用單道焊實現(xiàn)大厚度結(jié)構件的焊接，以代替常規(guī)多道焊的焊接方法，這不但能提高勞動生產(chǎn)率，而且從節(jié)約材料上來看也有顯著的經(jīng)濟效益，因此在重型機械行業(yè)上的應用更顯現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性。40mm40mm40mm也要嚴格控制，同時碳含量一般要低0.24％。同時焊前預熱和焊后熱處理也是非常必要的。電子束焊接的應用開發(fā)調(diào)速級兩聯(lián)、三聯(lián)葉片的焊接為了解決加工困難和提高生產(chǎn)效率，將2只或3只單件葉片組合在一起進行電子束焊接，組成兩聯(lián)、三聯(lián)調(diào)速級葉片。國內(nèi)兩聯(lián)葉片已可批量生產(chǎn)，國外三聯(lián)葉片在上世紀80年代已經(jīng)批量生產(chǎn)。電子束焊接調(diào)速級葉片已取得理想的結(jié)果；同時成功地應用在其他葉片的焊接及修復上。轉(zhuǎn)子焊接1995ABB4M87起到開拓作用，也使國內(nèi)的轉(zhuǎn)子焊接技術得到啟示。重型齒輪焊接鑄鋼件拼焊表面處理和合金化電子束表面處理、表面合金化已取得令人滿意的效果，這種真空電子束物理合金蒸汽沉積技術，可在金屬表面沉積指定成分的金屬涂層，可使金屬表面硬化或增加耐方面開展了試驗研究并取得了實際效果。應用的開發(fā)極為廣泛。第12章堆焊堆焊的特點與用途汽輪機零部件表面的堆焊，主要是為了是焊件表面獲得具有特殊性能的金屬層，更加合理，充分發(fā)揮出堆焊的優(yōu)越性，使應用范圍更加廣泛。根據(jù)汽輪機零部件的使用要求，堆焊的主要用途是為了提高耐磨