300MW发电机大轴磨损焊接修复研究
大型发电机转子轴径磨损的电火花堆焊修复
!" #$%&’()*$+,(-%-)./-%0123-045$+01666!引言随着我国电厂数量的增加，单机容量和参数的不断提高，机组的维护、修复日趋复杂重要。
作为汽轮发电机组的心脏部件———发电机转子，因其运行精度高，运行速度快，制造成本高，一旦损坏将直接导致整个机组输出功率下降甚至瘫痪，成为电厂修复工作的重中之重。
针对发电机转子轴径常见的磨损缺陷，技术人员曾采用热喷涂、氩弧焊等多种工艺进行修复7!8，但效果均不能令人满意。
最近国外也有应用激光熔覆工艺修复发电机转子轴径的报道，但其昂贵的修复成本，在国内应用有一定困难。
本文采用59:!;66型电火花堆焊设备<简称=>5?对磨损的发电机转子密封段轴径现场修复，获得满意效果和成功经验。
"发电机转子轴径的磨损#"$为保证发电机转子的高速运行和冷却效果，转子轴径<材料为@ABCD-?与轴瓦<材料为哈氏合金?间采用了由氢气、油、水组成的三级密封层。
运行中轴径与轴瓦的间隙保持在606"A E60!1A FF。
如果轴径发生磨损或拉伤，密封层中的油压难以维持均衡，氢气就会泄露，轴径与轴瓦间的密封层被完全破坏，转子的高速运转受到阻碍，发电机组输出功率降低，严重时可导致机组不能工作。
%电火花堆焊@0!电火花堆焊工艺原理电火花堆焊工艺是将电源存储的高能量电能，在电极与金属母材间瞬时高频释放，形成空气电离通道，使高合金电极与母材表面产生瞬间微区高温、高压的物理化学冶金过程；同时在微电场作用下，微区内离子态的电极材料熔渗、扩散到母材基体，形成冶金结合。
由于堆焊过程是在瞬间的高温:冷却中进行的，在狭窄的堆焊过渡区会得到超细奥氏体组织。
另外，堆焊在微区内快速进行，对母材的热输入量极低，焊层的残余应力小至可忽略不计。
综上，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，是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。
发电厂锅炉引风机轴承位磨损问题的现场修复技术
一、多级离心风机轴磨损情况某发电厂锅炉引风机出现轴承烧蚀事故，导致引风机意外停机，该风机设计转速为950r/min；轴承型号为：NSK222320轴承，拆卸后发现该风机轴承位磨蚀情况较为严重，磨损量为单边2mm左右，轴径为φ165mm，磨损宽度为80mm。
由于此次设备为意外停机，因此寻找快速有效的现场修复工艺是设备管理人员的首选方案。
二、设备问题分析广义来说轴类出现磨损的原因有很多，但是最主要的原因就是用来制造轴的金属特性决定的，金属虽然硬度高，但是退让性差（变形后无法复原），抗冲击性能较差，抗疲劳性能差，因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等，大部分的轴类磨损问题都不易察觉，只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时，大部分轴都已磨损严重，从而致使机器停机。
此次修复的风机轴承位磨损原因经后期分析为轴承润滑不足导致的，该设备为非自动润滑设备，巡检人员定期往轴承座内加注润滑油，此类设备经常会出现巡检人员责任不到位，未按时、按规定加油，导致轴承润滑不足，轴承干磨，最终导致设备轴承损坏，轴承位磨损。
三、发电厂引风机轴承位磨损问题的现场修复工艺针对这类轴承位磨损问题传统办法一般采用的是将轴拆卸后运输至机修厂进行补焊、镶轴套等处理，补焊机加工工艺本身容易使轴表面局部产生热应力，造成断轴的隐患，而且补焊机加工工艺需要花费大量的人力和时间对设备进行拆卸、运输和安装，其修复时间较长，综合修复成本高。
该厂风机为意外事故停机，必须快速有效的恢复设备运行，因此传统修复工艺显然不适合此次轴承位磨损的修复。
福世蓝高分子复合材料针对轴承位磨损问题可根据设备转速、轴承型号、使用要求等参数选取不同的设备修复工艺，其中最常用的为模具修复工艺（见图1），该修复工艺利用材料特性，结合现场实际情况加工修复工装，是利用模压法根据定位部位修复磨损部位的一种现场修复工艺，具有修复时间短、修复精度高、修复成本低、对设备无二次伤害、易于操作等特点。
300MW发电机大轴磨损焊接修复研究
焊接技术第!"卷增刊#""$年%月&’中国工程建设焊接协会第八届年会论文集常熟发电有限公司()发电机系上海电机厂制造的*+,!""-.汽轮发电机，大轴材料为#/01#23(-45钢，在$%%6年’月的小修中，发现发电机转子侧靠近轴颈处圆周磨损成深#’77、宽$"77的沟槽。
经制造厂计算，磨损沟槽处的应力集中系数为#8/。
大轴的设计安全倍率为$8!#，磨损后不考虑应力集中的情况下降为$8"’。
为了恢复发电机大轴的安全性能，成立了课题组进行技术攻关。
经过近!年艰苦试验研究，课题组解决了一系列技术难题，成功地对该转子进行了现场焊接修复。
在焊接研究中遇到的主要技术难题是：!大轴材料为非焊接用钢，碳当量高，拘束度大，焊接性差。
"焊接和焊后热处理过程中的热传导，会引起绕组局部过热造成匝间短路。
#由于热应力和残余应力的作用，不可避免地会发生转子端部的轴向变形。
$焊接和焊后热处理过程中，表面的氧化与材料的脆化。
%由于长期焊接电流的作用，轴材料会被磁化等。
为了确保焊接修复大轴的运行安全性，对大轴焊接修复的质量提出以下基本要求：9$:焊接接头的室温冲击韧度和脆性转变温度应达到或接近母材的室温冲击韧度和脆性转变温度。
9#:焊接修复后，接头的强度安全系数应符合设计要求。
9!:焊接及热处理过程不应导致母体脆化。
9(:大轴焊接修复后，应达到以下/项非破坏性的可检测的基本验收要求：!焊接接头允许存在裂纹和超标的焊接缺陷。
"焊缝两边绝对没有咬边存在。
#焊接热处理后，焊接接头区域的残余应力应低于转子材料屈服极限的$";9即低于/6 -<=:。
$焊接热处理后，热影响区的硬度和母材的硬度差值尽可能低于>?$""@$#"。
%焊接和焊后热处理的热量传导不应破坏转子端部绕组的绝缘。
&焊接热处理后，转子轴伸端的变形尽可能小，不影响转子的安全使用。
300型柴油机曲轴烧瓦后的现场修复方法
300型柴油机曲轴烧瓦后的现场修复方法
王雪波
【期刊名称】《水运工程》
【年(卷),期】1999(000)005
【摘要】介绍300型柴油机曲轴烧瓦后的两种现场修复法，该方法与传统修复法不同，对于只烧一付主轴瓦及一付连杆瓦的情形，本法不用拆出曲轴及不上磨床就能进行现场修复，此种方法曾在两艘绞吸式挖泥船上应用过，效果尚可，且特别适用于现场抢修。
【总页数】1页(P51)
【作者】王雪波
【作者单位】广东省航务工程总公司
【正文语种】中文
【中图分类】U672.2
【相关文献】
1.12V240ZJ型柴油机曲轴烧瓦的原因及对策 [J], 韦随旺
2.国产引进型300MW汽轮发电机转子轴颈划伤现场修复工艺 [J], 黄涛
3.国产改进型300MW汽轮机膨胀及主油泵烧瓦问题分析及处理 [J], 田麦库
4.济柴12V175型柴油机曲轴无损检测与寿命评估方法 [J], 宋明媚;郑维杰;宋明明
5.用振动堆焊和电弧喷涂方法修复S195型柴油机曲轴轴颈 [J], 郝建军;申玉增;马跃进
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300 MW机组磨煤机大齿轮焊接修复
一般结 果 《０ １ ． ０ ５０ ７ ５０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ９ ．０ １５ ０ ．２ ５ ． ２ ． ．０
表４ 熔敷金属力学性能
琐 目
ａ／ ． ｃＭＰ
８０ ９０ ６ － ５
竺Ｐ Ｍ．
；７ ０ ５
ａ％ ／
１ ＾－ ０ ２ ２
（）采用电加热方式对焊缝区 ５ 域进行局部焊后 热处理， 焊接后加热至６０－５＇， ０＾６０ 保温２， Ｃ ｈ 然后 在保温状态下缓冷。 （） ６ 修磨补焊处后， 对补焊焊缝进行着色探伤。
高应力和含氢量大的条件下很容易产生冷裂纹。 ３２ 热裂纹 ． 由于母材含碳量高且铸造组织中含杂质量较 大， 焊接过程中， 母材中的杂质一部分要熔化到焊
等， 其化学成分和力学性能见表１ ２ ， ．
２２ 碳当ｔ
碳钢的焊接性主要取决于碳当蚤，随着碳当量
裹１ Ｇ ５ Ｚ ４ 铸钢化学成分 ％
要求 。 ４４ 验 ： 证
补焊修复后的齿轮，经最终检验无缺陷后，于 ２０ 年４ ０７ 月底安装并投人运行， 至今运行正常， 焊 接修复成本约为１０ 元， ００ 预计使用寿命超过３ 为 年，
企业避免了巨额经济损失。
参 考 文 献
（）使用前必须按要求烘干焊条； ４ （） 应将补焊区域２ ｍ ５ 焊接前， ０ ｍ范围内的油
根据上式可计算出Ｃ ＝ ． 。 ． Ｏ６５ 通常随着Ｃ ， ７
值增加， 产生冷裂纹的可能性增加， 焊接性变差 ， 当 值大于０４ 冷裂纹的敏感性将增大。 ． 时， 因此， Ｇ ５ Ｚ４ 材料焊接有一定的难度，焊接时要采取必要措施以 防止冷裂纹产生。
参数如下： 齿数为１０ 模数为２， ９， ６ 齿顶圆直径为 ４ ｍ 材料为Ｚ ４ ， ９２ ９ ｍ， Ｇ ５ 重最为１ ００ 断齿区 ０ ｋ ． ０ ｇ
发电机大轴磨损事故的分析与处理
图 ２ 油泵控制
一
６７—
第 ３ 卷２ １年第 ４ （ ０ Ｏ２ 期 总第 １０ ６ 期）
逆 变 柜失 电原 因 ： 据 运行 记 录 ， 时有 瞬 间 根 当 低 电压 ， 直流没有切换 ， 而导致停电。于是将备用 逆 变 模 块 连 接 在 三相 调 压器 上 进 行 实 验 ， 经过 数 次实验 ， 发现电压下降时变化速度稍慢 ， 降到３ ０ ５Ｖ 左 右 时 ， 能 正 常 切 换 。研 究 其 原 理 （ 图 ３ 发 不 见 ） 现 ， 由于 可控 硅 不 能 导 通 是 。根 据 厂 家 图纸 ， 控 制 其导 通 的条件 是采 样 电压值 低 于 ３ ０ ５ Ｖ。在 实验 中如 果 电压 缓 慢 变 化 ， 样 电路 里 的 一 组 电容 放 采 电缓 慢 ， 而 导 致 采样 电压 严 重 滞 后 ， 换 不 及 从 切 时 ， 而会 使 开关 柜 失 电 。分 析之 后 ， 现是 该 电 进 发
时也 能正 常 工作 。首先 将 油压 力 不足 的开关 量 引
在 生 产 现场 模 拟 当 时 的事 故 状 态 ， 变 电 源 逆 和油泵均能正常工作。此后经历了两次外部事故 造成 的电压波动 ， 逆变柜工作正常， 其所带的设备 正 常 工作 。在 一 次 外 部 停 电 中 ， 络 线 开 关柜 跳 联 闸 ， 电机 保 住 了孤 网运 行 ， 与 电 网 的断 开 后 ， 发 即 发 电 机 继续 带 全 站 负 荷 运 行 ， 免 因停 电造 成 重 避 大设 备事故 。 通 过 改 造 达 到 了 预期 效 果 ， 对 其 他 设 备 的 并 逆 变 电 源 也进 行 了改 造 ， 高 了设 备 运行 的安 全 提 与 稳 定 性 ， 为 使 用 相 同型 号逆 变 柜 的单 位 提 供 也
如何解决大轴磨损的修复问题
如何解决大轴磨损的修复问题轴类磨损问题是企业生产设备管理中经常出现的问题，长期以来，企业面对大型轴磨损问题很难采用传统方法进行设备修理，很多企业往往采用更换备件的方式处理问题，备件的拆卸丌仅费用高、工作量大，而且大量备件的库存，给企业的现金流带来极大的压力和无形的经济损失。
索雷工业碳纳米聚合物技术的引进不推广，在大型轴类磨损方面为企业设备管理者提供了一种全新的解决方案，可以现场对大型轴类磨损进行修复处理，大大节约了拆装运输的时间同时为企业节约了大量的维修费用支出。
另外有些企业采用补焊工艺进行修复，补焊容易导致热应力，造成轴的断裂。
碳纳米聚合物修复材料有着良好的综合机械性能和可塑性，丌仅仅具有刚的硬度而且还有优良的“退让性”，操作简单，可以在短时间内现场修复轴承位磨损、轴承室磨损问题，缩短企业的停机时间，减少个人的工作量。
大轴磨损修复技术比较传统的补焊机加工方法易造成材质损伤，导致部件变形或断裂，具有较大的局限性；刷镀和喷涂再机加工的方法往往需要外协，丌仅修复周期长、费用高，而且因修补的材料还是金属材料，丌能从根本上解决造成磨损的原因（金属抗冲击能力及退让性较差）；更有许多部件只能采取报废更换，大大增加了生产成本和库存备件，使企业良好的资源优势遭到闲置和浪费。
索雷碳纳米聚合物修复技术是目前较为成熟和性价比较高的一种金属修复维修方案。
时间短、费用低、效果好是该技术的几个主要特点。
索雷碳纳米纳米聚合物技术是由纳米无机材料、碳纳米管增强的高性能环氧双组份复合材料。
该材料最大优点是利用特殊的纳米无机材料不环氧环状分子的氧进行键合，提高分子间的键力，从而大幅提高材料的综合性能，可很好的粘着于各种金属、混凝土、玱璃、塑料、橡胶等材料。
有良好的抗高温、抗化学腐蚀性能。
同时良好的机加工和耐磨性能可以服务于金属部件的磨损再造。
大轴磨损修复工艺1、设备的尺寸、转速、磨损的因素，选择相应的“机加工”、“工装”、“刮研”的修复工艺。
大型转子轴颈磨损的现场修复
深裂 纹 ， 因加工 深度 太 大而易 直 接导致 转 子报废 。 则
来 越 多 的用户 希 望对 转子 进行 现 场 修 复 。 场修 复是 现
指 针 对 大 型 机 电 设 备 中 的 大 型 零 部 件 （ 风 机 转 子 或 如
此 工艺 特点 是 ， 涂 工 艺 简单 。 数 易 于控 制 ， 喷 参 成
本 低 ， 期 短 ； 是 喷 涂 层 与 基 体 为 机 械 粘 结 存 在 气 工 但 孔 ， 热 喷 涂 层 内有 大 量 气 体 、 渣 、 织 粗 大 ， 以 其 且 夹 组 所
参数低等 原 因引起 机组 的振 动 。 导致 轴颈 的磨损 。 而 ４ 设 备 老化 ， 受 环 境 、 荷 等 因素 的综 合影 响 ， ） 并 载 供 油 系 统 管 道 锈 蚀 ， 运 行 中锈 蚀 物 脱 落 进 入 轴 瓦 造 在
维普资讯
大 型 转 子 轴 颈 磨 损 的现 场修 复
口 陈圃兆 口 周志雄
湖南大学 机械 与汽车工程学院 ， 长沙 ４ ０ ８ １０２ 摘 要：分析 了大型转子磨损 的原因 。 介绍 了对转子轴颈磨损 区进行现场修 复所采用的传 统工艺车削法以度先进工 轴颈磨损 现场修复
一
。
热 喷 涂 工 艺 是 将 粉 末 或 线 状 材 料 加 热 熔 化 后 ， 高 用
大 型 发 电 机 转 子 轴 颈 磨 损 ， 要 有 以 下 几 方 面 原 因 ｆ。 主 １ 】 １润 滑 油 系 统 里 有 铁 屑 、 质 等 ， 要 是 加 工 过 程 ） 杂 主
速 气 流 吹 成 雾 状 ， 射 到 事 先 准 备 好 的 工 件 表 面 ， 成 喷 形 覆 盖 层 使 工 件 提 高 耐 磨 性 、 蚀 性 以及 恢 复 尺 寸 Ｈ。 耐 】根 据 热 源 来 分 ， 喷 涂 有 ４ 基 本 方 法 ： 弧 喷 涂 ； 焰 喷 热 种 电 火 涂 ； 离 子 喷 涂 和 特 殊 方 法 。 型 主 轴 修 复 常 用 电弧 喷 等 大
300MW机组磨损分析
300MW机组磨损分析铁岭发电厂一期工程4台300MW机组均为亚临界一次中间再热式自然循环汽包炉，运行时锅炉炉膛排渣量为总灰渣量的2%，细灰量为总灰渣量的75%，省煤器排灰量为总灰渣量的5%，灰水比(重量比)为1∶11。
除灰系统采用了水力泵压式灰渣混除系统，灰浆通过渣浆泵、灰浆泵及管路排至灰渣泵房内的渣池内，最终通过灰渣泵和灰管路排送到距厂房2700m 处的灰场。
这种系统机械化程度较高，灰渣可迅速、连续可靠地排到储灰渣场，另外在运送过程中也不会产生灰渣飞扬现象，但其灰渣泵及灰渣管易被腐蚀和磨损。
从目前机组运行的情况来看，尤其是锅炉的灰渣出口调节门磨损问题越来越受到人们的关注，如3号炉在168h 试运期间，2号灰渣泵房内的灰渣泵出口调节门运行周期仅有4d，另外3台机组也存在同样的问题，严重时2d换一个调节门。
1磨损的原因分析铁岭电厂灰渣泵房内设有一灰渣浆池，用于集中并混合来自1、2号(或3、4号)锅炉房内的渣浆及省煤器灰斗处、除尘器室内、启动锅炉来的灰渣浆、灰水澄清器排污水和污水泵排水等，另设有3台250PN-I型的灰渣泵，其中1台运行，1台备用，1台检修备用，每台泵的流量为1040m3/h。
灰渣通过2条 400的除灰管路排入灰场，2条管路一条运行，一条备用。
除灰的水源为循环水排污水、灰场回水和工业水，由2台流量为800m3/h的低压水泵提供动力能源，此外还增设了3台流量为86m3/h的冲渣泵(2台运行，1台备用)作为补充。
当2台机组均在280～300MW负荷下运行时，锅炉燃煤量为185～195t/h，则排放总灰渣量为(煤的应用基灰分为34%)：1902.6t/h。
因1台灰渣泵流量为1040m3/h，若要完成输送上述灰水流量，则必须同时运行2台灰渣泵，通过调整灰渣泵出口调节门的开度来满足运行要求。
从局部阻力角度分析，调节阀门的开度大小直接影响着流体对阀门的冲击力(见表1)。
表1调节阀门开度的大小对局部阻力系数的影响从以上数据可知泵出口调节门开度越小，其局部阻力系数越大，对其磨损越严重。
300MW发电机转子轴颈拉伤的电刷镀修复
300MW发电机转子轴颈拉伤的电刷镀修复
杨细瑛
【期刊名称】《广西电力》
【年(卷),期】2001(024)003
【摘要】发电机转轴在运行中易产生轴颈拉伤及磨损.针对转轴材料焊接性差,工作条件恶劣的特点,采用电刷镀技术修复.叙述了电刷镀工艺及其具体措施,并指出该工艺存在的局限性.
【总页数】3页(P13-15)
【作者】杨细瑛
【作者单位】武汉大学
【正文语种】中文
【中图分类】TM311;TQ153
【相关文献】
1.200MW发电机转子轴颈拉伤的电刷镀修复 [J], 宋荣昌;李远山
2.300MW机组发电机轴颈拉伤的电刷镀修复 [J], 叶春明;李远山;姜运健
3.新海电厂200MW发电机组转子轴颈严重拉伤的电刷镀修复 [J], 宋荣昌;李远山
4.用电刷镀修复大型大汽轮机转子轴颈拉伤和磨损 [J], 李远山;黄有光
5.铁岭发电厂4号机组发电机轴颈密封瓦拉伤的电刷镀修复技术 [J], 吴海峰;张勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。