超超临界火电机组用高旁主阀阀座密封面的修复工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及堆焊技术领域，尤其涉及一种超超临界火电机组用高旁主阀阀座密封面的修复工艺。
【背景技术】
[0002]电厂所用的1000丽超超临界燃煤发电机组的过热器出口工作压力为27.56MPa，温度为605°C。超超临界燃煤发电机组的主蒸汽高压旁路管道主阀分布有四台，其进口端阀体材质为SA182-F92，出口端阀体材质为SA182-F91。高旁主阀解体检修时发现其中的阀座密封面存在贯穿性裂纹，裂穿整个阀体位于阀座密封面处的硬质合金堆焊层。裂纹导致阀门密封面严密性差，内漏严重，直接影响发电机组的经济型和设备正常运行。由于阀体的材质采用SA182-F92/F91，其造价较高，如整体更换，成本较大。因而亟需一种对高旁主阀阀座密封面进行修复工艺的出现，以降低检修成本。
[0003]国内尚未存在对超超临界火电机组的高旁主阀阀座密封面进行修复工艺。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:提供一种超超临界火电机组用高旁主阀阀座密封面的修复工
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[0005]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0006]超超临界火电机组用高旁主阀阀座的修复工艺，包括以下步骤:
[0007](I)对阀体进行清理除污检查，测绘阀体各个部位尺寸，并制作假阀盖；
[0008](2)采用四爪卡盘夹紧阀体的阀盖端，校正阀体的进口端的外圆与其垂直度，并按JB/T395-2002标准加工阀体的进口端焊接坡口 ；
[0009](3)采用四爪卡盘夹紧阀体的阀盖端，校正阀体的出口端的外圆与其垂直度，并按JB/T395-2002标准加工阀体的出口端焊接坡口 ；
[0010](4)采用四爪卡盘夹紧阀体的进口端或者阀体的出口端，校正阀体的阀盖端的外圆、内孔及平面，保证其垂直度及其同心度，继而车削阀体的阀座密封面处的原堆焊层；
[0011](5)将假阀盖安装于阀体，再将安装有假阀盖的阀体进行堆焊前预热处理，以热延伸率低于每小时150°C计算，预热处理的加热温度为300°C?350°C，加热时间为2.5h?8h，保温时间为5h?1h ；
[0012](6)采用ENiCrMo-3镍基焊材进行堆焊过渡层，过渡层堆焊厚度为3_，堆焊层间温度控制在300 °C?350 °C ；
[0013](7)采用焊条电弧焊的方式进行工作堆焊，焊材采用司太立合金Stellite6，堆焊过程电流控制在400A?500A，电压为30V?40V，焊接速度为200mm/min?300mm/min，工作层堆焊厚度为5mm ；
[0014](8)将堆焊工作层表面清理干净，再进行硬度和着色检测，待经过硬度和着色检测符合要求后，进行机加工和研磨，保证加工过程中的垂直度和同心度；
[0015](9)最后将阀芯和阀座进行密封面校核，并完成水压试验，完成整个主阀阀座密封面的修复。
[0016]在本发明的一个优选实施例中，在步骤(5)之前还包括对阀体的车削部位进行着色检测，若发现阀体的车削部位出现裂纹或气孔缺陷，采用打磨工具进行打磨，直至缺陷打磨干净，同时将车削部位打磨成圆滑过渡，避免焊接死角，达到堆焊修复工艺要求。
[0017]在本发明的一个优选实施例中，在步骤(8)之前还包括对修复后的阀体中的阀座密封面进行焊后热处理以消除内应力，以热延伸率低于每小时150°C计算，加热至温度为700°C?800°C，加热时间为6h?10h，保温时间为5h?10h，然后随炉冷却至室温。
[0018]由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于:经过硬度和着色检测，无裂纹和气孔等缺陷，阀体中的阀座密封面硬度值HRC为40?42，阀座密封面经阀芯和阀座校核后严密性均达到相关技术要求，水压试验压力为42MPa，大于压力的1.5倍，并保持两小时，未发现泄漏。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
[0020]实施例1
[0021]本实施例的超超临界火电机组用高旁主阀阀座的修复工艺，包括以下步骤:
[0022](I)在机加工前，对阀体进行清理除污检查，测绘阀体各个部位尺寸，并制作假阀盖，其中，假阀盖与阀体配合尺寸的误差控制在(-0.02-0.05)。
[0023](2)采用四爪卡盘夹紧阀体的阀盖端，校正阀体的进口端的外圆与其垂直度，并按JB/T395-2002标准加工阀体的进口端焊接坡口。在机加工工作之前，应做好支撑架并保证安装牢固，确保车削设备安全运转与加工时安全，此外，在阀体的阀盖端上设置垫块，防止夹损阀体的阀盖端面。
[0024](3)采用四爪卡盘夹紧阀体的阀盖端，校正阀体的出口端的外圆与其垂直度，并按JB/T395-2002标准加工阀体的出口端焊接坡口。在阀体的阀盖端上设置垫块，防止夹损阀体的阀盖端面。
[0025](4)采用四爪卡盘夹紧阀体的进口端或者阀体的出口端，校正阀体的阀盖端的外圆、内孔及平面，保证其垂直度及其同心度，继而车削阀体的阀座密封面处的原堆焊层，加工宽度和深度尺寸应满足阀座密封面保留厚度要求，但必须确保原有堆焊层车削干净。此夕卜，在阀体的阀体的进口端或者阀体的出口端上设置垫块，防止夹损阀体的进口端面或者阀体的出口端面。
[0026](5)对阀体的车削部位进行着色检测，若发现阀体的车削部位出现裂纹或气孔缺陷，采用打磨工具进行打磨，直至缺陷打磨干净，其同样采用着色检测进行确认。同时将车削部位打磨成圆滑过渡，避免焊接死角，达到堆焊修复工艺要求。
[0027](6)将假阀盖安装于阀体，再将安装有假阀盖的阀体放入电炉进行堆焊前预热处理，以热延伸率每小时100°c计算，预热处理的加热温度为300°C，加热时间为3h，保温时间为7h。阀体在假阀盖的支撑作用下，有效地防止阀体受热变形现象的出现。
[0028](7)由于阀体材质为SA182-F92/F91，如直接堆焊司太立钴基合金容易产生结合部位的层间开裂现象。故此，经试验可使用镍基合金材料进行过渡，堆焊过渡层亦应尽可能简化。过渡层焊接材料应选择能够高旁主阀的工况条件要求，镍基625合金系列的焊接材料ENiCrMo-3在700°C以下能保持优异的高温性能，其高温强度、高温抗氧化性能、高温抗腐蚀性能明显优于镍基WE182系列中的焊接材料ENiCrFe-3。在本实施例中，采用ENiCrMo-3镍基焊材进行堆焊过渡层，过渡层堆焊厚度为3_，堆焊层间温度控制在300°C。同时，除了阀盖处作为施焊工作位置外，其他部位应杜绝通风和排烟口存在，并且在过渡层堆焊间隙随时使用红外线测温仪进行温度监控。另外，为了避免因冷热交变应力造成堆焊过渡层开裂，应保证施焊处与未焊处的温差小于30°C。
[0029](8)采用焊条电弧焊的方式进行工作堆焊，焊材采用司太立合金Stellite6，堆焊过程电流控制在450A，电压为35V，焊接速度为250mm/min，工作层堆焊厚度为5mm。司太立合金Stellite6在800°C高温下具有一定的“红硬性”，能保证高旁主阀阀座密封面在605°C的蒸汽冲刷条件下具有良好的耐磨性、耐冲刷性、耐腐蚀性。此外，由于阀体的结构复杂、刚性大、应力分布状况各异，在堆焊过程中会产生非常大的周向应力和冷热交变应力，因而需注意:a、注意引弧和收弧，防止产生气孔和弧坑裂纹；b、控制熔池大小一致、均匀，保证加工尺寸；c、焊接方向必须一致，沿顺时针方向施焊；d、分段退焊法、分区域焊接。
[0030](9)对修复后的阀体中的阀座密封面进行焊后热处理以消除内应力，以热延伸率每小时100°C计算，加热至温度为750°C，加热时间为7.5h，保温时间为7h，然后随炉冷却至室温。其主要采用整体电加热，高温回火，其中高温回火的温度、恒温时间、升降温速度等参数必须兼顾阀体和堆焊工作层两者。
[0031](10)将堆焊工作层表面清理干净，再进行硬度和着色检测，待经过硬度和着色检测符合要求后，进行机加工和研磨，保证加工过程中的垂直度和同心度；
[0032](11)最后将阀芯和阀座进行密封面校核，并完成水压试验，完成整个主阀阀座密封面的修复。
[0033]按照以上步骤，阀体中的阀座密封面经过硬度和着色检测，无裂纹和气孔等缺陷，阀体中的阀座密封面硬度值HRC为42，阀座密封面经阀芯和阀座校核后严密性均达到相关技术要求，水压试验压力为42MPa，大于压力的1.5倍，并保持两小时，未发现泄漏。
[0034]实施例2
[0035]本实施例的超超临界火电机组用高旁主阀阀座的修复工艺，包括以下步骤:
[0036](I