摘 要：国电吉林热电厂4号机组18、19级隔板汽蚀现象严重,采用修复后热喷涂的技术进行处理,效果很好。
关键词：汽蚀；热喷涂http://www.sunspraying.com/kepuyuandi/repentu/20120914/1347588345484.html
1 前言
国电吉林热电厂4号机组为苏联产BпT—25—3型机组,机组经五十年运行后,缸内低压部分相对湿度较大,后几级隔板及导叶片存在汽蚀现象。在大修解体后发现18、19级隔板汽蚀现象严重,板体汽蚀出深沟,表面形成蜂窝状,大部分叶根已经裸露,隔板强度严重下降,更换一级隔板需花费70万元,由于热喷涂技术是防止表面腐蚀卓有成效的一项技术而且费用少,此次采用热喷涂技术对隔板汽蚀进行处理,效果很好。
2 热喷涂技术简介
热喷涂技术是一种材料表面保护和强化的新技术,它是以气体、液体燃料以及电弧、等离子弧作热源,将金属、合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料等热喷涂粉末或丝材、棒材加热到熔化或半熔化状态,借助于火焰推力或压缩空气喷射而粘附到预先经过表面处理的工件表面形成涂层,赋予工件以耐磨、耐腐蚀、抗高温、耐氧化、隔热、绝缘等特性,以达到提高工件性能、延长设备使用寿命的一种技术。由于该技术工艺及涂层材料选择范围十分广泛,操作简便灵活,特别适合于现场检修和工件局部修复,因此,热喷涂技术不但是新设备预防保护的有效方法,而且是现场检修有效而经济的手段。
3 处理过程
3. 1 隔板表面处理
叶片裸露损伤的问题采用过渡金属焊接的方法,检查损伤部位的损伤情况,用石笔画出损伤部位,用钢丝刷清理损伤处,使之尽可能露出金属光泽,根据汽道形式制作紫铜衬托,衬托形状要与内弧完全吻合,两边要与内外环配合好,焊接材料选用Φ2. 0、1Cr13实心焊丝,用氩弧焊接,焊后用氧气-乙炔火焰马上回火,回火温度650 ~680℃,持续5min,保温缓冷,焊接后现场修复出叶片型线,然后再将叶根和铸铁隔板体焊接为一体,对叶片进行加固,焊接铸铁隔板时,选用铸408焊条+镍基氩弧焊丝+奥507焊条,用镍基氩弧焊丝焊叶片,隔板体损伤比较严重的部位清理掉蜂窝内的氧化物质,用铸408焊条进行焊接修补,铸铁焊条焊接时需边焊边锤击,层间温度不大于100℃,基本上恢复了原来的外形尺寸。隔板体侧补缺后,用奥507手工电焊连接。施焊时为避免急冷,用硅酸铝塞入相邻汽道,焊过的部位马上保温,焊后修复出原型线,叶片与隔板交接处圆角过渡。着色探伤检查修补处及热影响区是否有缺陷。
3. 2 喷砂
隔板体修补完成后,用角磨机修出原隔板型线,要喷涂的部位磨得较低些,预留出喷涂余量。为了使涂层与隔板本体很好的结合,隔板本体表面必须清洁及粗糙。净化处理的目的是除去工件表面的所有污垢,如氧化皮、油渍、油漆及其他污物,关键是除去工件表面和渗入其中的油脂。粗化处理的目的是增加涂层与隔板本体间的接触面,增大涂层与隔板本体间的机械咬合力,使净化处理过的表面更加活化,以提高涂层与隔板本体的结合强度。同时隔板本体表面粗化还改变涂层中的残余应力分布,对提高涂层的结合强度也是有利的。此次采用了最长用的喷砂的方法进行粗化处理,由于隔板属于坚固件和重型件,所以采用粗砂喷砂,喷砂压力为0. 5~0.7MPa,为了不影响涂层的质量,用于喷砂的压缩空气必须无水无油。
3. 3 喷涂
热喷涂的方法有很多,此次处理应用的是电弧喷涂的方法。电弧喷涂是在两根丝状的金属材料之间产生电弧,电弧产生的热使金属丝熔化,熔化部分由压缩空气气流雾化并喷向隔板本体表面而形成涂层。热喷涂时,涂层材料的粒子被热源加热到熔融态或高塑性状态,在外加气体或焰流本身的推力下,雾化并高速喷射向隔板本体表面,涂层材料的粒子与隔板本体发生猛烈碰撞而变形、展平沉积于隔板本体表面,同时极冷而快速凝固,颗粒这样遂层沉积而堆积成涂层。热喷涂涂层形成过程决定了涂层的结构特点,喷涂层是由无数变形粒子相互交错呈波浪式堆叠在一起的层状组织结构,涂层中颗粒与颗粒之间不可避免的存在一些孔隙和空洞,并伴有氧化物夹杂。涂层抛面典型的结构见图2,其特点为:
a. 呈层状
b. 含有氧化物夹杂
c. 含有孔隙或气孔
3. 4 涂层
对于像隔板这样暴露在高温腐蚀气体中的部件,受到高温、气体腐蚀及气流冲刷的作用,严重影响了设备的寿命和运行安全。抗高温氧化及高温腐蚀的材料除了必须抗高温氧化和耐腐蚀外,还必须具有与隔板本体材料相似的热膨胀系数,才不会因温度周期变化和局部过热导致涂层抗热疲劳性能下降。采用NiCr合金做为热喷涂的材料,喷涂后表面用金属封孔剂封孔。处理后的隔板见图3。
4 结束语
隔板是汽轮机中的主要设备,在老机组低压缸中相对湿度较大,容易出现汽蚀现象,如果不处理好汽蚀问题,将严重影响机组的安全稳定运行,在检修中通过热喷涂技术解决了隔板汽蚀严重的问题,为发电厂进行此类检修提供了更有效、更经济的选择。
参考文献略
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