吴友良

摘要：本文针对N40-42型汽轮机上、下缸汽封座在运行中产生裂纹的原因进行分析；对母材的可焊性、焊接方法及材料的选择、焊接变形与残余应力控制进行分析；对在现场进行的焊接工艺进行了详细叙述，此工艺对现场修复大型珠光体耐热钢具有修复效率高，成本低，焊工劳动条件好，对减少汽轮机上、下缸汽封座的应力和变形具有较高的实用价值。

关键词：焊条电弧焊冷焊法；裂纹；锤击

前言

我厂#1汽轮机工作压力为4.2Mpa，蒸汽温度为460℃，机组在运行中发出金属磨擦声和震动，停机检查发现汽轮机上、下缸汽封座有27处深浅不一，长短不等的纵向裂纹，最长的裂纹约300mm、深36mm。为尽快恢复机组运行，采用现场挖补处理。

1.裂纹产生原因

我们针对汽封座产生裂纹原因进行综合分析：一是汽轮机在运行过程中汽转子发生前窜与汽封座产生摩擦温度剧升，致使汽封局部半溶化状态，造成汽封座局部材料强度降低产生裂纹；二是汽封座表面受到汽室温度与摩擦形成温差，使局部产生较大应力，同时受汽转子前后窜动撞击，形成裂纹。

2.可焊性分析

2.1母材的分析

2.1.1母材的可焊性差

汽封座材质为ZG20GrMo，属珠光体耐热钢，运行温度460℃，工作压力为4.2Mpa。碳当量在0.41～0.66﹪之间，厚度为800mm，拘束度大。因而，补焊区不仅需要足够的强度，还要一定的高温性能和疲劳强度。

2.1.2焊接变形

因汽封座和汽缸是一个整体，焊后变形最大挠度不得超过0.5mm，徑向和轴向的线变形不超过1.0mm。因而，如何降低焊后残余应力，防止焊缝产生淬硬组织，是必须解决的问题。……