大型机组发电机转子轴径损伤激光熔覆焊在线修复技术
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完成单位:上海吴泾第二发电有限责任公司
登记编号:ZSXC-2023-DL-2-460
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
柏振峰、陈模嘉、张建华、戴 峰、何志伟、刘昌海、张容正、陈 姿
发电机是所有电力企业发电形式不可少的设备,是发电厂重要的组成部分,随着高参数、大功率、大容量机组的不断发展,对发电机组的转子、轴颈要求越来越高,由于各种原因出现轴颈密封位磨损的现象也越来频繁。申能股份上海吴泾第二发电有限责任公司#1机组在2017年5月检修时,对发电机解体时发现其转子汽端挡油环处轴颈出现一道楔型磨损沟痕(最宽约12mm,最深约5mm),材质为25Cr2Ni4MoV,发电机转子主要参数:转数3000rpm,直径:约500mm。如不及时修复,在高转速下沟痕成为应力集中的根源,会导致疲劳断裂,严重影响发电机安全运行。我公司经过研制激光熔覆焊新工艺替代传统的钨极氩弧焊工艺进行现场堆焊修复,历次检修对其进行金属监督检查,目前修复后运行十年,各项机械性能和金相组织均符合运行要求,说明该修复工艺效果良好。
传统发电机转子轴颈磨损后,抽出转子后,送厂家修理。磨损深部浅(小于5毫米),直接将磨损区域机械加工,将轴颈直径车加工至缺陷消除,减小直径后,缺陷深度深的话,需要氩弧焊修补后,再进行车加工,该材料焊接性差和冷裂纹倾向较大,堆焊时需要预热和焊后热处理,变形量大,手工操作,稳定性较差,为保证同轴度、圆度、锥度≤0.02mm,都需要车加工,轴颈直径减小后,需重新配轴承端座,需要A/B级60天检修工期,费用300万左右。创新发明利用激光熔覆焊堆焊:激光堆焊是以高能束堆焊实现热输入控制。这是一种 “冷焊” 工艺,不需要预热和焊后热处理,工艺控制得当变形量极小。不用抽出转子,可以现场在线修复, 本次C级检修工期26天内能够完成,数控操作,稳定性好,维修费用50万。解决了大型电厂发电机转子传统返厂修复运输不便和周期长的问题,能缩短检修工期3 0多天,可多发电近3亿千瓦时。该技术为发电机转子轴颈磨损修复处理增添了新颖的工艺方法,发明专利已进入实质审查阶段(专利申请号:202111411936.X),可为今后大型机组发电机转子的修复处理提供指导和借鉴。