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导叶铸铁砝码长轴冷隔缺陷的产生及修复
时间:2021/1/18 9:03:50 点击次数:310

导叶铸铁砝码长轴冷隔缺陷的产生及修复 说明:

导叶是水轮机导水机构的重要过流部件,其起着导向、调节及关闭机器的重要作用。主要是由短轴、瓣体和长轴三部分组成。导叶长期工作在泥沙和水流的冲击环境下,要求具有良好的耐磨损、耐腐蚀、耐汽蚀、抗冲击及硬度高等性能,因此要求铸造导叶具有非常好的内部组织和力学性能。

  1. 铸造工艺

在导叶铸铁砝码的生产中,因其立浇工艺简单,铸铁砝码组织性能好,以及不易产生应力、变形等优点成为主流的浇注方法。然而,由于导叶结构特殊,即瓣体在长短轴之间,瓣体厚度要小于长短轴的厚度,因此瓣体与长轴连接处极容易出现轴线缩松,且轴线缩松区域面积很大,有时无法进行补焊修复,导致整件导叶报废。在实际生产中,根据轴颈尺寸、长轴长度和瓣体的厚度决定浇注方式。

  1. 存在问题

导叶粗加工完毕,在长轴中间两个冒口之间的表面上有类似裂纹缺陷,经工艺员对导叶铸造工艺进行重新验证及计算机模拟,该位置不存在缩松而引起裂纹的可能,最后确认为是浇注时两股液流冷端融合不良产生的冷隔缺陷。通过铸造工艺和浇注操作的调整,在后续生产中改善了铸铁砝码的质量,但是解决前期生产的铸铁砝码存在的缺陷问题就成为了当务之急。

  1. 焊修工艺

铸铁砝码加工后长轴直径现为150mm、长1690mm,属典型的细长件,焊修极易变形,需进行细致、全面的考虑,制订具有针对性和可行性的修复工艺方案。

详细工艺如下:

1)清除缺陷用角磨机彻底清除缺陷,经渗透检测合格后方可进行补焊。

2)焊前预热预热温度300℃,保温2h

  1. 补焊工艺

①导叶放在平台上垫平,进行刚性固定。

②采用TIG方法补焊,焊材:HS13/5,焊丝直径为1.2mm

③焊接电流170200A、焊接电压2226V,层间温度控制在200350℃。

④多层补焊时焊道宽度不超过10mm,每层厚度不超过3mm

⑤焊后马上锤击焊道(先锤焊道中部,后锤击焊道两端,锤痕应紧凑有序)。

⑥进行多层补焊,直至补焊区域超出母材0.5mm以上。

4)焊的处理焊后马上进行去氢处理,温度(320±20)℃,保温2h

5)清理打磨打磨焊缝高于母材表面的焊道,与原件表面齐平圆滑。

  1. 效果与结论

焊修后的导叶铸铁砝码,变形量在80μm左右,焊缝与铸铁砝码本体全部一次无损检测合格,完全符合铸铁砝码的加工公差精度要求。在此次导叶铸铁砝码焊补修复过程中,为获得理想的产品质量,从缺陷的去除、焊补工艺及操作都进行了改进和创新,确保了铸铁砝码的修复质量,缩短了工期,减少了废品,降低了生产成本。

以上是导叶铸铁砝码长轴冷隔缺陷的产生及修复的详细先容!

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