[发明专利]一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法

说明书

本发明涉及一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法，用于对受热温度高于A_c1且低于A_c2的发电机转子进行回火处理。本发明具有以下有益效果：采用本发明的技术方案后，可以快速确定发电机转子异常受热的温度和冷却速度，制定出正确的局部回火工艺，在成功消除灼伤位置马氏体组织的同时，兼顾了已经软化的过回火区，防止回火过程中进一步的过回火带来的强度降低，同时减小对正常基体的热影响，避免了转子齿上引入较大的热应力。

技术领域

本发明涉及一种对发电机转子齿头进行局部热处理的方法。

背景技术

根据1960年以来国内发电机事故的不完全统计，造成发电机转子灼伤的事故主要分为电气故障(负序电流过大、转子绕组接地故障)和机械故障(机械碰磨)，见表1。从以往的处理来看，对于灼伤的发电机转子均为根据经验进行简单的打磨处理，经渗透检测合格后重新投入使用。

表1发电机转子灼伤案例

发电机运行过程中转子烧损后，受现场技术条件限值和实际生产的需要，根据转子烧损程度不同，仅过热发蓝的一般不做处理直接投入使用，出现局部烧熔的仅做修磨处理。有的事故发生后甚至没有对发电机转子进行检查，带伤运行2000h以后，进行大修时才发现转子有烧黑烧熔。汽轮发电机转子用钢淬透性强，受热温度超过A_c1后，在空气中冷却就会发生淬火，奥氏体化部分将发生马氏体或贝氏体相变，导致该部分强度(硬度)上升，塑韧性下降。如果不进行回火处理，灼伤部位在运行过程中存在产生微裂纹并进一步开裂的风险，造成灾难性后果。

对于受热温度低于A_c1的发电机转子，不用进行回火修复。而受热温度过高，使转子发生过烧甚至熔化的发电机转子，已经没有通过热处理修复的可能与必要。对于受热温度高于A_c1而又没有发生过烧的转子，需要进行回火处理。然而在确定回火工艺时，不仅需要考虑回火温度和时间，还要考虑热处理的范围。回火温度过高或时间过长，会使灼伤边缘的过回火区域强度进一步降低；而回火温度过低或时间过短，又不能降低灼伤中心淬硬区的强度。而局部热处理虽然能消除淬火产生的组织应力，但会引入较大的热应力，如果不经计算随意确定回火区域大小，会降低转子运行的安全裕度。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能够对转子进行有效回火处理的方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法，用于对受热温度高于A_c1而又没有发生过烧的转子进行回火处理，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对汽轮发电机转子的灼伤表面进行金相检验和硬度测试，确定灼伤范围大小，确定灼伤位置晶粒度和金相组织，并判断有无过烧，若如果发生相变但又没有过烧，则进入步骤2，否则该汽轮发电机转子已经没有通过热处理修复的可能与必要；

步骤2、根据电厂异常运行时间记录，对转轴材料进行相变动力学实验，得到材料的晶粒度与受热温度和时间的关系曲线；

步骤3、根据步骤2得到的关系曲线和步骤1得到的灼伤位置晶粒度，反推得到转子异常受热的温度；

步骤4、制作步骤3所得温度下的连续冷却CCT曲线，并测试步骤3所得温度下的组织硬度；

步骤5、根据步骤1得到的灼伤位置金相组织和步骤4得到的组织硬度，参照步骤4得到的连续冷却CCT曲线确定灼伤位置的冷却速度；

步骤6、根据步骤3得到的温度与持续时间、步骤5得到的冷却速度、步骤4得到的组织硬度，通过实验室小试样制备模拟转子淬硬区和过回火区域的小试样；

步骤7、通过小试样验证汽轮发电机转子各位置异常受热后的力学性能，并在此小试样基础上通过回火试验确定最佳回火温度和最佳回火时间；