流道内钢板的修复和加固
2017年2月至3月,葛洲坝电站9号机组转轮室下环钢板进行了激光熔覆修复和现场加固,取得了良好的效果和评价。该机组长期运行过程中,下环钢板因空蚀、磨损、冲蚀等多种因素的共同作用而减薄,表面还存在严重的冲蚀坑和局部缺陷。修复前的状态如图6所示。以往,如果发生严重的空蚀,则需要更换整块钢板或采用传统的手工表面处理方法进行修复。更换新钢板的总成本较高;手工表面处理的表面精度较差,人工工作量大,且过大的热量输入容易导致钢板变形形成空心鼓包。严重的空心鼓包会改变转轮体与叶片之间的间隙,甚至在运行过程中造成叶片损坏。
温度芯片测量结果表明,钢板温度在熔覆区域外约30mm处最高可达100℃,且该温度仅在熔覆过程后期达到。热像仪测量结果与此基本一致。如图7右图所示,激光熔覆停止后立即进行的红外测温热像显示,峰值温度出现在激光熔覆的最后位置,且峰值温度不超过120℃。这主要是因为激光熔覆是一种局部高能快速成型工艺,整体热输入较小,不易引起大面积材料的整体温升。现场操作过程中,采用千分表进行变形测试,并结合三维激光扫描测量熔覆层的尺寸和变形情况。结果表明,未出现明显的热变形,也未出现空心现象,熔覆层厚度接近1mm。抛光后覆层钢板的表面粗糙度为 1.9~2.1μm,通过 PT 缺陷检测未发现缺陷(见图 8)。