鑄鐵縫補技術在機組檢修中的應用

林環　呂傳六

摘要：灰口鑄鐵焊接性能差，鑄鐵設備出現裂紋等缺陷，使用傳統焊接方法無法進行裂紋修復。本文通過介紹一種鑄鐵設備的新型縫補技術，在修復了給水泵汽輪機的缸體裂紋的同時，保證了缸體的強度和嚴密性，值得同行借鑒和參考。

關鍵詞：鑄鐵；縫補；給水泵汽輪機

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.036

1引言

鄒縣發電廠335MW機組給水泵汽輪機為上海汽輪機廠生產的單缸、單流程、沖動式、純凝汽式汽輪機，工作氣源逐級做功后通過排汽缸排入凝汽器，在汽輪機低壓側排汽缸體底部設置一路疏水，通過小機疏水擴容器擴容后排入凝汽器；其中#2機乙給水泵汽輪機排汽缸底部疏水孔區域在運行中頻繁發生泄漏缺陷，嚴重影響了乙小汽輪機的安全穩定運行，本文闡述一種新型的無焊接縫補工藝方法對鑄鐵缸體裂紋進行處理。

2應用背景

2016年3月檢修發現乙給水泵小汽輪機排氣缸底部疏水孔向汽機側有長70mm的裂紋，將疏水管取下，沿疏水孔向兩側打磨，發現裂紋呈貫穿型，向汽機側延伸至末級隔板套外沿（長約80mm），向泵側延伸至后軸封進汽管處（長約100mm），下部向泵側延伸至軸封進汽管內壁（長約160mm）。

采用進口GOLD-420鑄鐵焊條進行修復，并使用汽錘進行焊后捻合，由于熱應力的不可消除，先后焊接三次，裂紋依舊存在。原因在于小汽輪機排汽缸材質為灰口鑄鐵，屬于較高強度的孕育鑄鐵、含碳量高，高溫時發生石墨化過程導致塑性差，組織不均勻；在焊接時，易產生白口組織、焊后易出現裂紋、產生氣孔，傳統的焊補工藝無法實現徹底修復。

3處理方法

鑄鐵縫補是一種無焊接修補技術，修補時不產生熱應力，修補后鑄件不會發生變形，不會降低鑄件的強度，不會產生泄漏，是一種永久性的物理修復方法。使用的金屬縫補釘，其螺紋與傳統螺紋有所不同，它采用鋸齒形設計，鋸齒向上蹺起，頂端設計了向下60度角的槽，從而形成鋼性卡子，把鑄件兩部分拉向金屬縫補釘的軸心，金屬縫補釘沿著裂紋被擰到鑄件內，便可形成拉力和高壓密封。當縫補釘擰到最佳狀態時，釘頭自動扭斷脫落，經過錘打并打磨處理后即可完美修復任何鑄件；加強鎖片，其由特殊性熱處理工藝制造，熱膨脹系數接近鑄鐵，抗拉強度是鑄鐵的4倍，約1200Mpa，將其鑲入缸體上，可有效避免二次開裂，增加縫合處的強度。

（1）沿裂紋兩側對排氣缸下部進行開孔，規格為220*115mm，制作鑄鐵材質蓋板，將其鑲入所開方孔中；

（2）沿縫隙處打孔、攻絲，采用金屬縫補釘沿縫隙處進行縫合（見圖2）。

（3）在縫合結束后，在排汽缸與蓋板四角鉆孔加工成波浪形，鑲入加強鎖片，提升缸體強度（見圖3）。

（4）使用汽錘對縫合處進行捻合處理，直至融合，并打磨出金屬光澤，進行著色試驗（見圖4）。

（5）下部縫隙采用同樣的工序進行處理，同時在軸封疏水管底座和缸體疏水部位都采用法蘭結構，方便后續觀察和檢修工作。

4結束語

鑄鐵縫補技術是一項十分成熟的，針對鑄鐵設備的修復技術，修復過程不會降低鑄鐵件的強度、嚴密性，修復后逐漸也不會產生變形；通過使用金屬縫補釘，加強鎖片可以對諸多大型鑄鐵設備的貫穿性裂紋進行修復，應用十分廣泛。