林環(huán)　呂傳六

摘要：灰口鑄鐵焊接性能差，鑄鐵設(shè)備出現(xiàn)裂紋等缺陷，使用傳統(tǒng)焊接方法無法進(jìn)行裂紋修復(fù)。本文通過介紹一種鑄鐵設(shè)備的新型縫補(bǔ)技術(shù)，在修復(fù)了給水泵汽輪機(jī)的缸體裂紋的同時(shí)，保證了缸體的強(qiáng)度和嚴(yán)密性，值得同行借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：鑄鐵；縫補(bǔ)；給水泵汽輪機(jī)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.036

1引言

鄒縣發(fā)電廠335MW機(jī)組給水泵汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的單缸、單流程、沖動(dòng)式、純凝汽式汽輪機(jī)，工作氣源逐級做功后通過排汽缸排入凝汽器，在汽輪機(jī)低壓側(cè)排汽缸體底部設(shè)置一路疏水，通過小機(jī)疏水?dāng)U容器擴(kuò)容后排入凝汽器；其中#2機(jī)乙給水泵汽輪機(jī)排汽缸底部疏水孔區(qū)域在運(yùn)行中頻繁發(fā)生泄漏缺陷，嚴(yán)重影響了乙小汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，本文闡述一種新型的無焊接縫補(bǔ)工藝方法對鑄鐵缸體裂紋進(jìn)行處理。

2應(yīng)用背景

2016年3月檢修發(fā)現(xiàn)乙給水泵小汽輪機(jī)排氣缸底部疏水孔向汽機(jī)側(cè)有長70mm的裂紋，將疏水管取下，沿疏水孔向兩側(cè)打磨，發(fā)現(xiàn)裂紋呈貫穿型，向汽機(jī)側(cè)延伸至末級隔板套外沿（長約80mm），向泵側(cè)延伸至后軸封進(jìn)汽管處（長約100mm），下部向泵側(cè)延伸至軸封進(jìn)汽管內(nèi)壁（長約160mm）。

采用進(jìn)口GOLD-420鑄鐵焊條進(jìn)行修復(fù)，并使用汽錘進(jìn)行焊后捻合，由于熱應(yīng)力的不可消除，先后焊接三次，裂紋依舊存在。原因在于小汽輪機(jī)排汽缸材質(zhì)為灰口鑄鐵，屬于較高強(qiáng)度的孕育鑄鐵、含碳量高，高溫時(shí)發(fā)生石墨化過程導(dǎo)致塑性差，組織不均勻；在焊接時(shí)，易產(chǎn)生白口組織、焊后易出現(xiàn)裂紋、產(chǎn)生氣孔，傳統(tǒng)的焊補(bǔ)工藝無法實(shí)現(xiàn)徹底修復(fù)。

3處理方法

鑄鐵縫補(bǔ)是一種無焊接修補(bǔ)技術(shù)，修補(bǔ)時(shí)不產(chǎn)生熱應(yīng)力，修補(bǔ)后鑄件不會發(fā)生變形，不會降低鑄件的強(qiáng)度，不會產(chǎn)生泄漏，是一種永久性的物理修復(fù)方法。使用的金屬縫補(bǔ)釘，其螺紋與傳統(tǒng)螺紋有所不同，它采用鋸齒形設(shè)計(jì)，鋸齒向上蹺起，頂端設(shè)計(jì)了向下60度角的槽，從而形成鋼性卡子，把鑄件兩部分拉向金屬縫補(bǔ)釘?shù)妮S心，金屬縫補(bǔ)釘沿著裂紋被擰到鑄件內(nèi)，便可形成拉力和高壓密封。當(dāng)縫補(bǔ)釘擰到最佳狀態(tài)時(shí)，釘頭自動(dòng)扭斷脫落，經(jīng)過錘打并打磨處理后即可完美修復(fù)任何鑄件；加強(qiáng)鎖片，其由特殊性熱處理工藝制造，熱膨脹系數(shù)接近鑄鐵，抗拉強(qiáng)度是鑄鐵的4倍，約1200Mpa，將其鑲?cè)敫左w上，可有效避免二次開裂，增加縫合處的強(qiáng)度。

（1）沿裂紋兩側(cè)對排氣缸下部進(jìn)行開孔，規(guī)格為220*115mm，制作鑄鐵材質(zhì)蓋板，將其鑲?cè)胨_方孔中；

（2）沿縫隙處打孔、攻絲，采用金屬縫補(bǔ)釘沿縫隙處進(jìn)行縫合（見圖2）。

（3）在縫合結(jié)束后，在排汽缸與蓋板四角鉆孔加工成波浪形，鑲?cè)爰訌?qiáng)鎖片，提升缸體強(qiáng)度（見圖3）。

（4）使用汽錘對縫合處進(jìn)行捻合處理，直至融合，并打磨出金屬光澤，進(jìn)行著色試驗(yàn)（見圖4）。

（5）下部縫隙采用同樣的工序進(jìn)行處理，同時(shí)在軸封疏水管底座和缸體疏水部位都采用法蘭結(jié)構(gòu)，方便后續(xù)觀察和檢修工作。

4結(jié)束語

鑄鐵縫補(bǔ)技術(shù)是一項(xiàng)十分成熟的，針對鑄鐵設(shè)備的修復(fù)技術(shù)，修復(fù)過程不會降低鑄鐵件的強(qiáng)度、嚴(yán)密性，修復(fù)后逐漸也不會產(chǎn)生變形；通過使用金屬縫補(bǔ)釘，加強(qiáng)鎖片可以對諸多大型鑄鐵設(shè)備的貫穿性裂紋進(jìn)行修復(fù)，應(yīng)用十分廣泛。