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摘 要：转轮为水轮发电机的心脏，在正常运行一段时间后都会或多或少出现各种缺欠，为机组安全运行带来隐患，本文通过收集大量国内中大型项目的实际案例，分析总结了转轮缺陷的各种现场修复方案。
关键词：水轮发电机;转轮;裂纹;气蚀
一、背景
国内从小浪底，葛洲坝水电站开始，在这二十几多年内国内水利发电行业呈现出井喷式发展，各大主支河流都是建成了阶梯式水电站，从几十MW 的小型单机容量发展为单价1000MW 的巨型发电机，为国内的电力供应做出了卓越贡献，但是无论多大的机组在运行几年后在检修过程中都会发现转轮或多或少出现一些缺陷或缺欠，转轮是机组的关键部件，直接影响机组的出力及安全，本文通过收集整理各大电站出现的问题，进行归类，分析并制定了详细的修复方案。
（一）缺陷归类
根据缺陷的产生原因及性质，将转轮常见缺陷归类为气蚀、划痕、锈蚀、彩虹斑、裂纹这五类缺陷。
（二）修复方案
1. 现场要求
– 施工现场应遮风避雨，防火防触电，相对湿度不大于90%，风速不大于2m/s，温度不低于0℃;
2. 工器具准备
3.材料准备
4.人员要求
– 有丰富焊接经验，具备焊接相关焊接资格且在有效期内的焊工1 名。
– PT-II 级，UT-II 级探伤人员1 名;
– 有相关焊接经验的焊接工程师1 名。
5.焊前准备
– 焊接标准按图纸要求执行。
– 采用手工电弧焊方式修复，焊材为G367M 焊条，规格为Φ3.2。
– 采用氩弧焊方式修复，焊材采用ER316L 焊丝，规格φ2.0。
焊条在使用前在烘干箱中按350℃～400℃烘干2h 后在100℃～150℃恒温箱中保存，使用时用保温筒随用随取，保温筒通电
6.修复工序
（1）表面轻微锈蚀、彩虹斑修复
a） 首先对缺陷区域进行100%PT，检测缺陷长度，对缺陷进行定位，做出标记。
b） 采用抛光片打磨显示缺陷，至缺陷目视不可见为止，四周随型打磨顺滑，后进行100%PT 检验至合格。
（2）点装气蚀，划痕修复
a） 首先對缺陷区域进行100%PT，检测缺陷长度，对缺陷进行定位，做出标记。
b） 采用直磨机打磨清除显示缺陷，至缺陷目视不可见为止，修整焊接坡口后进行100%PT 检验至无显示。
c） 后对缺陷区域及周围200mm 范围内用加热带预热至50℃，升温速度约25℃～30℃每小时，保温0.5 小时后进行下序修复;
d） 采用氩弧焊丝进行补焊;
e） 铲磨补焊区域，恢复至图纸要求叶片形状;
f） 焊后48 小时后进行100%PT 检验。
（3）面积型气蚀，较深的划痕修复
首先对缺陷区域进行100%PT，检测缺陷长度，对缺陷进行定位，做出标记。
b） 采用打磨机打磨清除显示缺陷，至缺陷目视不可见为止，后进行100%PT 检验至无显示。
c） 后对缺陷区域及周围200mm 范围内用加热带预热至80℃，升温速度约25℃～30℃每小时，保温0.5 小时后进行下序修复;
d） 采用G367M 焊条分区域，间隔跳跃进行补焊;
e） 铲磨补焊区域，恢复至图纸要求叶片形状;
f） 焊后48 小时后进行100%PT 检验。
（4）非贯穿性裂纹修复
a） 首先对缺陷区域进行100%PT+100%UT，检测裂纹长度、深度，对缺陷进行定位，做出标记。后对缺陷区域及周围200mm 范围内用加热带预热至80℃，升温速度约25℃～30℃每小时，保温0.5 小时后进行下序修复;
b） 气刨清除缺陷，然后铲磨清除气刨区域渗碳层;
c） 对清除区域进行100%PT 检测，除底部裂纹其它部位合格后进行下序;
d） 补焊缺陷区域，多层多道焊接，保证焊接层间温度，每层焊后锤击消应，风铲采用圆弧形（大于等于R3），不允许采用尖角风铲，锤击必须做到每层焊缝表面布满锤痕，第一层及盖面层不消应）。
e） 焊缝最外面再焊接一层作为回火层;
f） 焊后进行保温缓冷;
g） 铲磨补焊区域，恢复至图纸要求叶片形状;
h） 焊后48 小时后进行100%UT+100%PT 检验
（5）贯穿性裂纹修复
a） 首先对缺陷区域进行100%PT+100%UT，检测裂纹长度、深度，对缺陷进行定位，做出标记。后对缺陷区域及周围200mm 范围内用加热带预热至80℃，升温速度约25℃～30℃每小时，保温0.5 小时后进行下序修复;
b） 在一侧裂纹终止端前至少30mm 位置打出一个刨不小于φ15 的止裂孔，深度约叶片厚度的1/2，再从背侧距可见裂纹起始点约30mm 处开始清除裂纹，刨至板厚的1/2 深度时修整此侧坡口;
c） 铲磨清除区域渣子及去除渗碳层;
d） 对清除区域进行100%PT 检测，除底部裂纹其它部位合格后进行下序;
e） 补焊缺陷区域，采用下表焊接规范，多层多道焊接，保证焊接层间温度，每层焊后锤击消应，风铲采用圆弧形（大于等于R3），不允许采用尖角风铲，锤击必须做到每层焊缝表面布满锤痕，第一层及盖面层不消应）。
f） 从止裂孔侧清除剩余缺陷， 修整坡口，按以上b～e 序修复此侧，如图5 所示;
g） 焊缝最外面再焊接一层作为回火层，如下图所示;
h） 焊后进行保温缓冷;
i） 铲磨补焊区域，恢复至图纸要求叶片形状;
j） 焊后48 小时后进行100%UT+100%PT 检验
参考文献：
[1] 焊接手册.
[2] AWS D1.1 § 8.
作者简介：
王世珍（1985-05-），男，汉族，甘肃省西峰人，本科，工程师，研究方向：焊接。
李晨（1981-02-），男，汉族，湖北荆州人，本科，工程师，研究方向： 焊接
关键词：水轮发电机;转轮;裂纹;气蚀
一、背景
国内从小浪底，葛洲坝水电站开始，在这二十几多年内国内水利发电行业呈现出井喷式发展，各大主支河流都是建成了阶梯式水电站，从几十MW 的小型单机容量发展为单价1000MW 的巨型发电机，为国内的电力供应做出了卓越贡献，但是无论多大的机组在运行几年后在检修过程中都会发现转轮或多或少出现一些缺陷或缺欠，转轮是机组的关键部件，直接影响机组的出力及安全，本文通过收集整理各大电站出现的问题，进行归类，分析并制定了详细的修复方案。
（一）缺陷归类
根据缺陷的产生原因及性质，将转轮常见缺陷归类为气蚀、划痕、锈蚀、彩虹斑、裂纹这五类缺陷。
（二）修复方案
1. 现场要求
– 施工现场应遮风避雨，防火防触电，相对湿度不大于90%，风速不大于2m/s，温度不低于0℃;
2. 工器具准备
3.材料准备
4.人员要求
– 有丰富焊接经验，具备焊接相关焊接资格且在有效期内的焊工1 名。
– PT-II 级，UT-II 级探伤人员1 名;
– 有相关焊接经验的焊接工程师1 名。
5.焊前准备
– 焊接标准按图纸要求执行。
– 采用手工电弧焊方式修复，焊材为G367M 焊条，规格为Φ3.2。
– 采用氩弧焊方式修复，焊材采用ER316L 焊丝，规格φ2.0。
焊条在使用前在烘干箱中按350℃～400℃烘干2h 后在100℃～150℃恒温箱中保存，使用时用保温筒随用随取，保温筒通电
6.修复工序
（1）表面轻微锈蚀、彩虹斑修复
a） 首先对缺陷区域进行100%PT，检测缺陷长度，对缺陷进行定位，做出标记。
b） 采用抛光片打磨显示缺陷，至缺陷目视不可见为止，四周随型打磨顺滑，后进行100%PT 检验至合格。
（2）点装气蚀，划痕修复
a） 首先對缺陷区域进行100%PT，检测缺陷长度，对缺陷进行定位，做出标记。
b） 采用直磨机打磨清除显示缺陷，至缺陷目视不可见为止，修整焊接坡口后进行100%PT 检验至无显示。
c） 后对缺陷区域及周围200mm 范围内用加热带预热至50℃，升温速度约25℃～30℃每小时，保温0.5 小时后进行下序修复;
d） 采用氩弧焊丝进行补焊;
e） 铲磨补焊区域，恢复至图纸要求叶片形状;
f） 焊后48 小时后进行100%PT 检验。
（3）面积型气蚀，较深的划痕修复
首先对缺陷区域进行100%PT，检测缺陷长度，对缺陷进行定位，做出标记。
b） 采用打磨机打磨清除显示缺陷，至缺陷目视不可见为止，后进行100%PT 检验至无显示。
c） 后对缺陷区域及周围200mm 范围内用加热带预热至80℃，升温速度约25℃～30℃每小时，保温0.5 小时后进行下序修复;
d） 采用G367M 焊条分区域，间隔跳跃进行补焊;
e） 铲磨补焊区域，恢复至图纸要求叶片形状;
f） 焊后48 小时后进行100%PT 检验。
（4）非贯穿性裂纹修复
a） 首先对缺陷区域进行100%PT+100%UT，检测裂纹长度、深度，对缺陷进行定位，做出标记。后对缺陷区域及周围200mm 范围内用加热带预热至80℃，升温速度约25℃～30℃每小时，保温0.5 小时后进行下序修复;
b） 气刨清除缺陷，然后铲磨清除气刨区域渗碳层;
c） 对清除区域进行100%PT 检测，除底部裂纹其它部位合格后进行下序;
d） 补焊缺陷区域，多层多道焊接，保证焊接层间温度，每层焊后锤击消应，风铲采用圆弧形（大于等于R3），不允许采用尖角风铲，锤击必须做到每层焊缝表面布满锤痕，第一层及盖面层不消应）。
e） 焊缝最外面再焊接一层作为回火层;
f） 焊后进行保温缓冷;
g） 铲磨补焊区域，恢复至图纸要求叶片形状;
h） 焊后48 小时后进行100%UT+100%PT 检验
（5）贯穿性裂纹修复
a） 首先对缺陷区域进行100%PT+100%UT，检测裂纹长度、深度，对缺陷进行定位，做出标记。后对缺陷区域及周围200mm 范围内用加热带预热至80℃，升温速度约25℃～30℃每小时，保温0.5 小时后进行下序修复;
b） 在一侧裂纹终止端前至少30mm 位置打出一个刨不小于φ15 的止裂孔，深度约叶片厚度的1/2，再从背侧距可见裂纹起始点约30mm 处开始清除裂纹，刨至板厚的1/2 深度时修整此侧坡口;
c） 铲磨清除区域渣子及去除渗碳层;
d） 对清除区域进行100%PT 检测，除底部裂纹其它部位合格后进行下序;
e） 补焊缺陷区域，采用下表焊接规范，多层多道焊接，保证焊接层间温度，每层焊后锤击消应，风铲采用圆弧形（大于等于R3），不允许采用尖角风铲，锤击必须做到每层焊缝表面布满锤痕，第一层及盖面层不消应）。
f） 从止裂孔侧清除剩余缺陷， 修整坡口，按以上b～e 序修复此侧，如图5 所示;
g） 焊缝最外面再焊接一层作为回火层，如下图所示;
h） 焊后进行保温缓冷;
i） 铲磨补焊区域，恢复至图纸要求叶片形状;
j） 焊后48 小时后进行100%UT+100%PT 检验
参考文献：
[1] 焊接手册.
[2] AWS D1.1 § 8.
作者简介：
王世珍（1985-05-），男，汉族，甘肃省西峰人，本科，工程师，研究方向：焊接。
李晨（1981-02-），男，汉族，湖北荆州人，本科，工程师，研究方向： 焊接