汽轮机、发电机转子轴颈磨损划伤现场冷焊修复技术
微弧冷焊修复工艺是将电源存储的高能量电能,在电极与金属母材间瞬时高频释放,形成空气电离通道,使高合金电极与母材表面产生瞬间微区高温、高压的物理化学冶金过程,同时在微电场作用下,微区内离子态的电极材料溶渗、扩散到母材基体,形成冶金结合。由于堆焊过程是在瞬间的高温—冷却中进行的,在狭窄的堆焊过度区会得到超细奥氏体组织。另外,堆焊在微区内快速进行,对母材的热输入量极低,焊层的残余应力小至可忽略不计。综上所述,微弧冷焊工艺有别于一般焊接、喷涂或元素渗入等工艺,简单地讲,是介于它们中间的工艺,是间有一般焊接等工艺的一些特点,又有热输入量小、焊层与母材冶金结合等独特优点的工艺。微弧堆焊后,用线切割方法获得堆焊层截面,制备金相试样。由堆焊层截面金相照片可知,堆焊层无气孔、氧化物夹渣、裂纹等焊接缺陷;堆焊层与母材过渡层的晶粒细小,无长大倾向;堆焊层组织为极细小柱状晶结构,证明该堆焊层具有良好的耐腐蚀、耐磨损性能。经堆焊层 Ni、Cr 元素的能谱分析,微弧堆焊的热影响区厚度仅为 10 μ m 。不仅证明微弧堆焊可得到与母材良好冶金结合的堆焊层,还显示堆焊热影响区极窄,焊接残余应力可忽略不计。经显微硬度测定,可知堆焊层、热影响区的平均硬度与基体硬度极其接近。该工艺可堆焊金属、合金,材料选择范围大,堆焊工艺过程简单,热输入量低(修复中的基本温度保持在20-60 ℃ 以内),基体不变形,不咬边;设备移动方便,是现场修复汽轮机、发电机转子轴颈拉伤及磨损沟槽的首选方法。
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