Ремонт на лазерна обшивка на ротор на голяма парна турбина

Jul 31, 2023 Остави съобщение

Лазерно облицованее важно приложение на технологията за лазерна обработка. По време на процеса на облицовка тънък слой от матричен материал се облъчва с висока енергийна плътност (обикновено 102 ~10 4 W/mm2 ) лазерен лъч за разтопяване, смесване със същия разтопен пълнежен материал и генериране на засегната от топлина зона с определена дебелина, образувайки металургично свързан облицовъчен слой върху повърхността на субстрата, за да се постигне модификация на повърхността и производство на добавки. Следващата фигура показва принципа на лазерното покритие.

11

През последните години е изпробвана лазерна ремонтна технология за елиминиране на износването на вала на ротора. Роторът е основният компонент на парната турбина и трябва да издържа на тежки работни условия като висока температура, високо налягане, висока скорост и голямо напрежение. Въпреки това, поради качеството на смазочното масло, примесите и други неблагоприятни експлоатационни фактори, шийката на ротора понякога се износва, което сериозно засяга безопасната и стабилна работа на парната турбина.

В сравнение с традиционното галванопластика, химическо кръстосване, термично пръскане, електродъгово заваряване и други традиционни техники, технологията за лазерно облицоване има предимствата на висока якост на свързване, малка зона на топлинно въздействие, ниска степен на разреждане, малка деформация, малък резерв за последваща обработка, силна площ селекция и висока автоматизация.

След 8 години експлоатация на парна турбина в експлоатация в електроцентрала, шийката на ротора с ниско налягане претърпя многократно ожулване, което сериозно засегна безопасната работа на блока. Като метод за повторно производство с ниско влагане на топлина, лазерното облицоване показа своята адаптивност към адитивен ремонт на ротори с ниско налягане с високи изисквания за точност на размерите и трудно заваряване на материалите на тялото. Благодарение на високата енергийна плътност на лазерната облицовка, тя може да завърши ремонта на шийката на ротора с по-малко топлинно въздействие при заваряване.

Оборудването, извършващо ремонтните работи, е подвижна работна станция за лазерно облицоване, която може лесно да бъде транспортирана до определена станция в електроцентрала или фабрика за работа с лазерно облицоване и е подходяща за ремонт на различни части. Работната станция се състои главно от високомощен лазер, шестосен робот, устройство за подаване на прах, коаксиална глава за облицовка с подаване на прах и спомагателни системи като захранване и охлаждане, които поддържат работата на системата.

Състоянието на шийката на ротора преди ремонта: площта на износване на ротора е измерена преди ремонта. Шината на лагерната втулка е протрита на много места, като най-сериозната част е с протрит канал с дълбочина 1.3мм. Състоянието на повърхността на ротора вече не отговаря на безопасната работа на модула.

След ремонт със специален прах за облицовка, използвайте тестер за твърдост на Leeb, за да тествате на случаен принцип твърдостта на цапфата и твърдостта на цялата област, която ще бъде облицована, е в съответствие с тази на основата на ротора. Резултатите от теста показват, че повредената част на шийката е напълно отстранена и толерансът на размерите и грапавостта на повърхността на шийката след ремонт са напълно възстановени до първоначалните изисквания за дизайн, което може да отговори на изискванията за съответствие между лагерната втулка и шийката . Тестването на пенетрант беше извършено на шийката на вала съгласно фабричния стандарт за нови роторни продукти. Резултатите от тестовете за проникване показаха, че облицовъчният слой няма дефекти като шлакови включвания, непълно проникване, пукнатини и пори, а качеството на облицовъчния слой отговаря на стандартните изисквания. Ремонтът на ролката на ротора постигна точен частичен ремонт и нямаше неблагоприятни ефекти върху други части на ротора. По обратна връзка от електроцентралата е ремонтиран и пуснат в експлоатация ротор за ниско налягане. Температурата на смазочното масло, температурата на лагерната втулка и вибрациите на вала на модула отговаряха на изискванията и работата беше в добро състояние.

12

изисквания между лагерната втулка и шийката. Тестването на пенетрант беше извършено на шийката на вала съгласно фабричния стандарт за нови роторни продукти. Резултатите от тестовете за проникване показаха, че облицовъчният слой няма дефекти като шлакови включвания, непълно проникване, пукнатини и пори, а качеството на облицовъчния слой отговаря на стандартните изисквания. Ремонтът на ролката на ротора постигна точен частичен ремонт и нямаше неблагоприятни ефекти върху други части на ротора. По обратна връзка от електроцентралата е ремонтиран и пуснат в експлоатация ротор за ниско налягане. Температурата на смазочното масло, температурата на лагерната втулка и вибрациите на вала на модула отговаряха на изискванията и работата беше в добро състояние.