1工程概况
       国电靖远发电有限公司1号汽轮机为东方汽轮机有限公司制造的（N—210—127/535/535型出厂编号69N22型），为三缸两排汽、单轴、超高压、中间再热、凝汽式汽轮机，该机额定功率为200000kW，******功率为221675kW，主蒸汽压力为12.75MPa，温度为535℃。再热蒸汽压力为2.217MPa，温度为535℃。2009年运行中，发现#1汽轮机高压外缸出现蒸汽外泄。针对汽轮机高压外缸出现蒸汽外泄，公司组织技术人员反复研究分析，找出了造成汽缸泄露的原因：高温高压汽体长期对缸面冲刷、汽蚀等原因造成汽缸结合面大面积损伤，产生刻痕、凹槽、粗糙点等缺陷，严重影响缸体结合面的严密性，存在一定的安全隐患，严重影响了发电任务。焊前缺陷图见图1。

                                     图1 焊前缺陷图

2 为保证高压缸的修复质量进行焊接性分析
     #1机高压外缸材质为ZG20CrMo的珠光体类耐热钢，其化学成分分析如表1。

表1 ZG20CrMo化学成分（%）

该材料在500℃以下长期使用，可以保持稳定的热强性，与之化学成分相近的选用焊条应是E5515-B2或E5515-B2-V。能否采用E5515-B2或E5515-B2-V焊条进行焊接呢？为此，焊接人员对ZG20CrMo钢的焊接性采用碳当量判断法进行焊接性判断，根据碳当量公式: 
       CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(%)

       计算得出ZG20CrMo钢碳当量约为0.538% 。从碳当量可以看出，该钢焊接时有很强的淬硬性，为了降低产生淬硬组织，避免开裂倾向，一般需要焊前进行预热，焊后需要进行热处理。但高压外缸由于结构庞大，焊后无法进行热处理。因此，采用E5515-B2(R307)焊条焊接保证焊接质量。

    为保证高压外缸的修复质量和相关指标，减轻淬硬组织和防止产生裂纹，在以上分析基础上，焊接技术人员决定采用E5515-B2焊条进行修复。为保证修复工作的顺利实施，技术人员根据焊条化学成分、母材化学成分组织进行了分析（见表2）。

                            表2 焊条化学成分（%）

       根据上述分析和焊条的操作性能比较，焊接人员决定采用焊条对1号机高压外缸进行修复。为了控制较小熔合比，焊接时，必须采用短弧施焊、直线运条、不摆动，严格控制焊接线能量的输入，以小电流进行焊接（电流控制在90～110A之间）。这一工作必须由有较高操作工艺，熟知该钢焊接且有较高操作技能、经验的I类焊工操作。

3高压缸中分面修复前的准备及要求
       3.1选用的焊工、热处理和焊接检验人员应具备相应资格和较丰富的实践经验，并要求焊前进行模拟练习并经检验合格。

       3.2焊条应按使用说明书要求进行烘烤。焊条选用E5515-B2（R307），Ф3.2mm。焊条在使用前

       应按照其说明书的要求进行烘焙，重复烘焙不得超过两次。焊条使用时应装入保温温度为80～110℃的专用保温筒内，随用随取使用时注意检查焊条药皮是否有开裂或脱落现象，到随取随用。

       3.3确定需进行补焊的范围（焊接区域和施焊厚度），做好范围标记。在高压外缸需要修复面位置、尺寸确定后，需对修复面进行打磨。打磨时要注意是否存在浇铸缺陷， 有浇铸缺陷的要把缺陷清除。打磨完后，进行表面着色、如有裂纹缺陷，无浇铸缺陷的用砂子把修补面上的油污、锈及其它杂物清出。

4修复焊接工艺及检验
       4.1焊前预热：预热温度100～200℃。采用氧-乙炔中性焰局部预热。加热范围应大于被焊区四周约100mm，火焰焰心距离工件10mm以上，加热要均匀，烤枪不得停留。见图2。
4.2焊接方法：采用手工电弧焊接，焊条选用Ф3.2mm。焊接时，采用短弧施焊，严格控制焊接线能量的输入，采用小电流进行焊接，电流控制在90～100A之间。在整个焊接过程中，基体温度不允许高于预热温度。  
 

图2焊前预热图

4.3防止焊接变形措施：焊接时为减少焊接应力和焊接变形，应根据实际修复的位置、尺寸及缸体变形情况，将焊接区分区域，按顺序进行焊接，在堆焊中焊条不宜摆动，对长焊道应采用分段退焊的方法，且焊缝的长度≤60mm范围，焊缝厚度≤3.2mm，层间温度控制在预热温度以下，收弧时应将弧坑填满。焊后立即锤击，锤痕应紧凑整齐，避免重复。

     4.4修复后的检查：由焊接人员进行自检，焊缝外观应无气孔、裂纹、夹渣及咬边等缺陷。由金属部门进行表面着色渗透探伤，确认无缺陷后进行刮研。

     4.5保温缓冷及表面检验：焊后处理完后，立即用石棉布保温缓冷，室温后打磨进行表面检验，确定无裂纹等表面缺陷。如发现裂纹，应将裂纹全部清除，重新按上述步骤预热焊接敷焊层，直至合格。见图3。                                        

                                   图3 修复后效果图

5结束语
       国电靖远发电有限公司1号汽轮机高压外缸中分面，由于修复面工作量较大，在同行业中都不多见，经过修复工艺的正确实施，消除了安全隐患，获得了成功，保证了机组的正常运行，修复后设备运行正常，至今未发现泄漏现象，为企业生产的安全运行做出了贡献。