马志宝， 李凤强， 陈鑫， 高大伟， 刘彦如， 郭德瑞

(1.大唐华北电力试验研究院，北京 100040；2. 大唐国际发电股份有限公司北京高井热电厂，北京 100041)

0 前言

蒸汽参数为540 ℃亚临界机组中的高中压内外缸、喷嘴室和高温阀门的阀壳等铸件多采用低合金ZG15Cr1Mo1V钢或2.25Cr1Mo钢制造。与2.25Cr1Mo钢相比，ZG15Cr1Mo1V钢的高温持久强度较好，可减少设计壁厚，减少零件的热应力，但铸造工艺性能较差。近年来，通过提高钢水的纯净度，采用Ti脱氧等技术，使ZG15Cr1Mo1V钢的铸造工艺性能有所改善，制造的汽缸与阀壳等大型铸件的质量有较大提高[1]。同时，早期蒸汽参数为566 ℃的超临界机组及600 ℃的超超临界机组中的高中压内外缸也有采用ZG15Cr1Mo1V钢，因此在役机组中存在大量的采用ZG15Cr1Mo1V钢制造的铸件。

近年来，ZG15Cr1Mo1V钢铸件在运行中出现大量开裂现象，国内外进行了大量的失效分析和焊接修复工作[2-10]。汽缸裂纹修复一般采用2种方法：热补焊法、异质冷补焊法。异质冷补焊工艺主要采用镍基焊条，工艺简单、工作量小，并且不需热处理，工件不会产生大的变形，但是也存在与母材线膨胀系数不同，异种金属界面承受热疲劳性较差，不能保证长期高温运行等缺点。目前，对于现役机组ZG15Cr1Mo1V钢铸件主要采用异质补焊法，文献[4]采用ENiCrFe-1焊条补焊3次才成功，文献[5-6]分别介绍了采用ENiCrFe-3焊条对ZG15Cr1Mo1V阀门和主汽门进行了异质冷补焊，但均未提及较长时间运行安全性。

热补焊法采用与汽缸材料相同的焊条，焊前对汽缸进行整体预热，焊后进行整体高温回火。由于焊缝与母材同材质，强度相当、线膨胀系数相当，在汽缸服役过程中不会因为受热、受力等问题出现应力集中或应变集中，能达到满意的补焊效果。……