电力工业作为国民经济的基础产业,一直是国家发展的重点对象。近二十年是中国电力发展史上发展最快,成就最大的时期。截止到1998年,中国电力装机容量达到277 289MW,全年发电量达11 576亿千瓦小时,全国大型火力发电厂(装机容量1000MW以上)已达68家[1]。随着电厂数量增加、单机容量和参数不断提高,机组维护、修复也日趋复杂重要。作为汽轮机发电机组心脏部件——发电机转子,其运行精度高,运转速度快,制造成本高,一旦损坏,将直接导致整个机组输出功率下降甚至瘫痪。曾采用热喷涂、氩弧焊、贴片机、电刷镀等多种工艺进行修复 [2],但修复后的实际实用效果均不令人满意。本文采用中国农业机械化科学研究院表面工程技术研究所研制生产的DZ-1400型电火花堆焊设备(简称 ESD)对磨损的发电机转子密封段轴径现场修复,获得满意效果和成功经验,现已完成近二十根磨损转子轴径的修复,其中修复后运行时间最长的已超过两年半。实践证明,电火花堆焊工艺在电厂部件的修复中发挥重要作用,产生出巨大经济效益和社会效益。
0.125mm。一但轴径磨损或拉伤,密封层中油压难以维持均衡,氢气就会泄露,轴径与瓦间密封层被完全破坏,转子的高速运转受到阻碍,严重时可导致机组不能工作。电火花堆焊及相关工艺比较~为保证转子高速运行和冷却效果,转子轴与瓦间由氢气、油、水组成的三级密封层。运行中轴径与轴瓦的间隙保持在0.075电火花堆焊工艺有别于焊接、喷涂或元素渗入等工艺。简单地讲,是介于它们中间的工艺,间有焊接等工艺的一些特点,又有热输入量小、焊层与母材冶金结合等独特优点的工艺。在某些特殊要求应用上,电火花堆焊工艺弥补了其他工艺的不足(工作原理另文发表)。表1是电火花堆焊工艺与其他工艺比较。
近两年,采用电火花沉积堆焊工艺成功解决电厂关键部件的修复及表面强化问题,如汽轮机汽缸密封面冲蚀修复,热网循环泵主轴磨损面修复等。
⒈ 电火花堆焊层与母材冶金结合,堆焊热影响区极窄,残余应力可忽略不计。⒉ 采用电火花堆焊工艺对电厂关键部件损坏进行修复,可在线操作,工艺简单。补焊后加工量小,减少停机时间。⒊ 电火花堆焊工艺在电厂具有广泛的应用前景,蕴藏着巨大经济效益和社会效益。