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    【摘要】本文根据高压调节门小修过程中发现的裂纹问题，扼要阐述了解决裂纹问题所采取的技术路线及实施处理工艺后的效果。 
    大坝发电有限责任公司在2#机小修时发现左高压调节门(3号8号) 阀壳有较为严重的裂纹存在，共有7只螺孔裂纹贯穿整个螺孔。在工期短、返厂不可能的情况下，经大坝电厂、上海汽轮机有限公司共同讨论，根据现场的实际情况，选择冷焊法，在专家现场指导下实施检修。
一、左高压调节门(3号8号) 阀壳存在的问题2#机小修时发现3号、8号高压调节门有较为严重的裂纹存在，共有7 只螺孔裂纹贯穿整个螺纹孔。其中8号高压调节门有5条裂纹贯穿整个螺纹孔，3号高压调节门有2条裂纹贯穿整个螺纹孔，如图1所示。 
                   
二、裂纹处理工艺
1. 裂纹的挖除 
    (1) 首先渗透探伤确认裂纹的具体位置、长度及形状，然后用磁力钻逐个扩去有裂纹螺孔的全部螺纹，加工深度为55mm (不超过螺孔深度) ，孔径扩至50mm( 避免以后重新加工的螺纹在热影响区上)，然后对剩余的较小裂纹用合适的钻头钻去裂纹。在加工中认真观察，未见裂纹，应进行渗透探伤，确认裂纹已完全去除后，停止机械加工。 
    (2) 手工打磨去除剩余的个别裂纹并修整焊补区，打磨坡口，去除影响焊接质量的毛刺、尖角、使焊补区根部呈圆弧状R>5mm，焊补区周围母材打磨一定的斜度，约10～15°，如图2 所示。
                    
2. 准备工作 
    (1) 测量阀壳4个内孔(204+0.0450 mm) 的尺寸，每个孔测量8点，4个数值，根据测量尺寸配作4个直径尺寸过盈量为0.01 ～0.03mm 的堵头，然后用铁板盖住扩散器口，以免焊接及机加工时造成异物进入系统，给机组的安全经济运行造成隐患，并在3号、8号高压调节门内腔填充保温隔热材料。 
    (2) 准备预热设备，包括电加热板、电加热绳、温度控制箱及热电偶、表面测温计、风动锤击工具和直流300A焊机。 
    (3) 设计加工高调门M42×3螺孔定位胎具及一头M42×3另一头M20的紧固螺栓，加工M42×3工艺螺钉保护完好无裂纹的螺孔，具体设计尺寸如图3所示。 
    (4) 根据M42×3内螺纹加工工艺和质量要求，订购M39.5 ×3、M40×3、M40.5 ×3 、M41×3、M41.5×3、M42×3头锥、M42×3二锥各两副，并制作专用攻丝铰杠。
3. 焊补工艺要求 
    (1) 焊前局部电加热板预热，外表面及法兰面采用电加热板覆盖，内孔采用自制的“加热棒” 加热(在钢管外缠绕加热绳)，预热温度约为200 ℃。 
                   
    (2) 采用焊条电弧焊直流反接的焊接方法。焊条选用A407(2.5mm和3.2mm)，使用前按要求烘干，焊条应装入保温桶中，随用随取，以免暴露在大气中吸潮。 
    (3) 焊接电流的选用。2.5mm 焊条采用80～110A，3.2mm焊条采用110～150A。 
    (4) 在焊接过程中尽量采用热敷冷焊法，即首先在整个坡口面堆敷一层A407，然后逐层逐道焊接，第一层焊接时预热温度约在200℃，剩余各层的层间温度不得高于100℃，严禁过热。 
    (5) 补焊采用多层多道焊，每层焊缝厚度≤3mm，焊条尽量不作摆动，单道焊缝宽度≤5mm，多层焊道如图4 所示。
                      
    (6) 为改善焊接变形及焊接残余应力状况，尽量采用小规范施焊，每一层焊缝尽量薄，层间要仔细清渣。除第一层和最后一层外，层间均应进行锤击，锤击覆盖率不低于80 % ，锤击时不要锤击熔合线部位。 
    (7) 在未完成全部焊接工作时，如果中间需中止焊接，应对焊接区域进行加热保温，温度约为250℃。 
    (8) 焊后在焊补区周围焊接退火焊道；焊后去氢，约250℃恒温不少于2h，然后随保温缓冷。 
    (9) 焊接过程中，应认真检查每一层焊缝质量，不允许有气孔、夹渣、裂缝( 弧坑裂缝) 及未熔合等缺陷，发现缺陷，一定要打磨去除后才能继续焊接。图5为调节门补焊后探伤图。
                      
4. 机加工工艺 
    (1) 手工打磨修整焊补区域，并及时用研磨工具检验，以保证各部分几何精度与原图样要求符合。 
    (2) 以止动圈内孔作高调门M42×3螺孔定位胎具的定位基准，先以两个不相连的完好螺栓为基准，旋入定门螺栓，定好高调门M42×3螺孔定位胎具位置，然后用紧固螺栓压紧胎具。 
    (3) 以胎具上的孔为基准定位，利用J3C·AD16—49磁座钻进行钻孔加工。为保证加工孔的加工精度，先将42mm钻头装入磁座钻主轴孔中，然后以胎具上的孔为基准定位孔；定好J3C·AD16 —49 磁座钻位置后，先用25钻头钻孔，然后依次用30mm、35mm、38mm、39mm 钻头扩孔；将顶尖装入主轴孔中，并用顶尖顶住丝锥，依次攻M39.5×3、M40×3、M40.5×3、M41×3、M41.5 ×3、M42×3头锥、M42×3二锥螺纹，并在攻螺纹过程中及时反转丝锥，清除孔内和丝锥上的铁屑，浇注充分的冷却液，以提高螺纹的加工精度，保持丝锥良好的切削性能。 
    (4) 以同样的方法加工其余6 个孔的螺纹。
三、实施效果 
    (1) 渗透探伤，未见异常。 
    (2) 经上海汽轮机有限公司专家检验，螺纹孔精度和形位公差均符合质量要求。 
    (3) 检修后的高压调节门(3号8号) 阀壳一直安全运用到备件到货后，公司在检修中及时进行了更换，确保了机组安全稳定的运行。