激光熔覆技術論文(2)
激光熔覆技術論文篇二
激光熔覆技術在檢修中的應用
摘要：本文從大型設備檢修實際案例進行了激光熔覆技術的介紹，對同類型的設備檢修有著較強的借鑒作用。
本文從大型設備檢修實際案例進行了激光熔覆技術的介紹，對同類型的設備檢修有著較強的借鑒作用。
In this paper, the laser cladding technology introduced from the maintenance of large equipment case, has a strong reference to the maintenance of the same type.
關鍵詞：汽輪機;激光熔覆
中圖分類號：TK26 文獻標識碼：A
一、前言
唐鋼煉鐵廠10#汽輪發(fā)電機組由于調(diào)速汽門不嚴，打閘停機后，調(diào)速汽門仍有蒸汽進入機組，致使轉速上升，最高到4900rpm，不得不破壞真空，迅速關閉主汽門，才能將轉速降下而停機。如果不及時破壞真空，轉速將失去控制，嚴重的將造成飛車等嚴重設備事故。同時，機組啟機時調(diào)速系統(tǒng)基本失去作用，轉速無法控制，沖轉時無法按照升速曲線進行暖機，只能采取用主汽門旁路門手動升速的方法奇跡。即升速時將一道主汽門全開，二道主汽門全關，緩慢打開二道主汽門旁路門控制轉速上升。這種升速方法完全依靠職工手感和經(jīng)驗，轉速雖然能控制在一定范圍內(nèi)，但由于定速并網(wǎng)需要轉速穩(wěn)定在4340rpm，而手動升速很難將其控制在一個穩(wěn)定值上，故并網(wǎng)時需要反復調(diào)整轉速，造成發(fā)電機并網(wǎng)空難，同時機組存在設備安全隱患。
二、設備故障原因
為保證機組穩(wěn)定運行，經(jīng)生產(chǎn)科、設備科等相關科室協(xié)調(diào)后，機組于2013年3月20日利用2BF定修時間停機檢修。
機組調(diào)速汽門解體檢查發(fā)現(xiàn)，在其中一個組合閥碟的中心閥碟密封處有一不規(guī)則硬物，致使中心閥碟無法正常關閉，致使閥碟與閥座密封面均出現(xiàn)凹痕，造成進氣量不能有效控制，導致機組無法正常啟、停機。
三、確定檢修方案
方案一：更換閥碟與閥座
現(xiàn)狀：1.庫存無備件。
2.檢修難度大，需返廠(廣汽)更換。
3.返廠設備較大，運輸困難。
4.返廠更換時間長(約10天)，將嚴重影響我廠發(fā)電效益。
5.返廠更換所需備件費、運輸費等費用車間無力承擔。
結論：此方案不可行。
方案二：利用唐鋼機械裝備公司現(xiàn)有激光修復技術檢修
現(xiàn)狀：1.激光修復設備拆卸、移動、安裝便捷。
2.檢修時間較短(約3天)。
3.損壞部位(設備)無需拆卸，在線修復。
4.修復后設備可保持原有性能。
5.大大降低檢修費用，且提高我廠經(jīng)濟效益。
結論：此方案可行。
四、激光熔覆技術
激光熔覆技術是指以不同的填料方式在被涂覆基體表面上放置選擇的涂層材料，經(jīng)激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低并與基體材料成冶金結合的表面涂層，從而顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、 抗氧化及電器特性等的工藝方法。
五、制定檢修工藝方案
閥座檢修方案：
1.激光熔覆設備運至檢修現(xiàn)場，并進行接線、定位。
2.用白布堵塞閥座進汽孔、上部并放置軟白面，防止金屬粉末及雜物進入機組內(nèi)部。
3.閥座除銹、除油、砂紙打磨。
4.根據(jù)閥座材質(zhì)(15CrMoA-5)配置激光熔覆金屬粉末。
5.開始現(xiàn)場激光熔覆，設備功率1000W，速度1.2m/min，軌跡為圓弧形，熔覆厚度單面0.7mm。
6.熔覆完成后，用銑床進行粗加工熔覆層。
7.根據(jù)閥座弧形角度數(shù)控車床加工鑄鐵研磨試件，并進行精研磨閥座。
8.探傷，檢查熔覆層內(nèi)有無氣孔等缺陷。
9.檢驗、驗收其結構尺寸及密封效果。
閥蝶檢修方案：
1.閥蝶除銹、除油、砂紙打磨。
2.根據(jù)閥蝶材質(zhì)(25Cr2MoVA-5)配置激光熔覆金屬粉末。
3.閥蝶固定，開始激光熔覆，設備功率1000W，速度1.2m/min，軌跡為圓弧形，熔覆厚度單面1.5—2.0mm。
4.將閥蝶熔覆層進行數(shù)控精加工。
5.探傷，檢查熔覆層內(nèi)有無氣孔等缺陷。
6.檢驗、驗收其結構尺寸及密封效果。
六、修復前后對比
修復前 修復后
七、修復方案的優(yōu)越性
1.時間方面
如果損壞設備部件返廠更換，則時間長達10天左右，而此修復方案時間僅為3天。
2.費用方面
(1)經(jīng)濟效益
10#汽輪發(fā)電機組功率為25MW,如果損壞設備部件返廠更換，時間按10天，費用按0.5元/度計算，則直接影響我廠發(fā)電效益300萬。
(2)備件費用
更換全部閥座及閥蝶，費用約為1.5萬元。
(3)運輸費用
約為3萬元。
激光熔覆費用為15萬元。
此次激光熔覆為我廠節(jié)省費用為：300+1.5+3-15=289.5萬元
八、修復后機組的運行狀況
調(diào)速汽門檢修后，機組啟機正常沖轉，調(diào)速汽門能夠在調(diào)速系統(tǒng)的控制下緩慢打開，中控室內(nèi)用調(diào)速系統(tǒng)對機組轉速進行控制，按照正常的升速曲線進行啟機(600rpm暖機10分鐘，1400rpm暖機30分鐘，4340rpm定速)，每個轉速節(jié)點均能保持轉速穩(wěn)定，不僅保證了機組的正常暖機，且機組并網(wǎng)時，能夠穩(wěn)定維持4340rpm轉速，為并網(wǎng)創(chuàng)造了良好條件。
機組打閘停機后，調(diào)速汽門能夠迅速關閉，機組轉速緩慢下降，正常停機。不會出現(xiàn)打閘后轉速迅速上升的現(xiàn)象，避免了因汽輪機超速對機組產(chǎn)生的嚴重損傷。
九、結束語
對于其他大型A類設備，尤其是其有些主要零部件不可能進行申請備用，一旦發(fā)生磨損等情況，拆卸或返廠更換極其困難，給生產(chǎn)和檢修造成了很大麻煩。
激光熔覆技術成功解決了這一難題，激光熔覆設備可移動、就地安裝，對損壞部位進行現(xiàn)場修復，節(jié)省了大量的人力、物力、財力，是一種新型的檢修手段，在汽輪機、鼓風機、TRT等設備檢修時有較強的借鑒性。
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