湛江發(fā)電廠2號(hào)汽輪機(jī)的1號(hào)高壓調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟失靈，嚴(yán)重影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)閥門(mén)進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)高壓調(diào)速汽門(mén)閥座下沉10mm，導(dǎo)致閥碟導(dǎo)向凸肩脫離導(dǎo)向槽，無(wú)法對(duì)蒸汽進(jìn)行正常調(diào)節(jié)。鑒于機(jī)組臨修時(shí)間短，閥座下沉現(xiàn)場(chǎng)很難恢復(fù)，決定采用堆焊處理，增加導(dǎo)向凸肩的高度，達(dá)到恢復(fù)高壓主汽調(diào)節(jié)閥原有的使用功能。
　　
　　1高壓主汽調(diào)節(jié)閥修復(fù)方案
　　
　　1．1閥碟導(dǎo)向凸肩工作機(jī)理
　　
　　2號(hào)機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠制造的（N300－16．7／537／537－3型）汽輪機(jī)，它的高壓主汽調(diào)節(jié)閥是由1個(gè)主汽閥和2個(gè)調(diào)節(jié)閥組成，高壓調(diào)節(jié)閥是用于調(diào)節(jié)高壓缸的進(jìn)汽量。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，油動(dòng)機(jī)作為機(jī)械提升裝置，使閥碟導(dǎo)向凸肩沿導(dǎo)向槽上下移動(dòng)，控制調(diào)節(jié)閥碟的開(kāi)度。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)閥的高溫蒸汽為16．7MPa，537℃，導(dǎo)向凸肩主要承受熱應(yīng)力和一定的周向剪切應(yīng)力作用。
　　
　　1號(hào)高壓調(diào)節(jié)閥的閥碟與閥座配合直徑為170mm，其閥碟的結(jié)構(gòu)如圖1所示，導(dǎo)向凸肩尺寸為55mm×30mm×10mm（高×寬×厚）。閥碟材料采用20Cr3MoWVA合金鋼，為了提高閥碟耐汽蝕的性能，其表面進(jìn)行過(guò)高溫滲氮處理。
　　
　　1．2堆焊材料和焊接設(shè)備的選擇
　　
　　根據(jù)調(diào)節(jié)閥的工作條件，閥碟導(dǎo)向凸肩既要保證有足夠高溫強(qiáng)度，又要滿(mǎn)足一定的耐磨性。鑒于機(jī)組搶修，無(wú)法采購(gòu)到最佳匹配材料，參照堆焊材料的選用原則以及對(duì)各堆焊材料力學(xué)性能的分析，選用與母材材質(zhì)相近的TIG－R34（12Cr2MoWVTIB，Φ2．5mm）焊絲。焊接設(shè)備采用
　　
　　LincolnV300－1及氬弧焊接配套工具；溫度監(jiān)控使用美國(guó)MX2紅外線測(cè)溫儀。
　　
　　2焊接性能分析
　　
　　根據(jù)碳當(dāng)量公式計(jì)算，材料20Cr3MoWVA的主要特點(diǎn)是含碳及合金元素較多，焊接時(shí)焊縫及熱處理區(qū)容易出現(xiàn)淬硬組織，當(dāng)焊件剛性及接頭應(yīng)力較大時(shí)，容易產(chǎn)生冷裂紋。
　　
　　經(jīng)過(guò)滲氮處理的閥碟，其表面硬度高達(dá)HV900，焊接時(shí)極易產(chǎn)生裂紋。