金万里
东方汽轮机厂与加拿大西屋公司合作生产的小汽轮机，额定功率6600kW,型号G66一0.78(8)（西屋公司型号EMM32A3FP）。该机为单轴、单缸、新汽内切换纯凝汽式，蒸汽流量34.34t/h，额定转速5400r/min，相对效率78%，运行转速范围3100～5900r/min，脱扣转速6325+100r/min，蒸汽温度537℃。转子为整锻件，材料为Ni一Cr一M0一V合金钢，西屋公司牌号为10325GP，转子总长3119.4mm、中心距为2286mm，转子装配叶片后总重量为2996kg，动叶片共有6级，都由不锈钢制成，前三级为冲动式、后三级为反动式，所有叶片均为侧装式，叶根为锯齿形。2001年4月进行小修时，开缸检查发现小汽轮机的第六级即末级叶片拉筋产生裂纹达12处，其中有5处完全断裂，直接威胁机组安全。
1．裂纹检查
拉筋长35mm、宽25mm，中间厚约10mm，边厚约8mm，表面水蚀较粗糙。首先打磨，对整个末级叶片的35个拉筋作全面的渗透检验，检查表面开口缺陷，再根据已出现的裂纹的方向结合X射线透视检验，确保隐患完全查出。
(1)表面渗透检验
表面用专用磨头打磨处理后，用刷涂法施涂渗透液，再用干净不脱毛的布将被检面上多余的渗透剂全部擦净，不得用清洗剂直接在被检面冲洗。显像剂在使用前充分搅拌，施涂应均匀，不要在同一地点反复多次施涂。经检查发现末级叶片的35个拉筋又有9个拉筋显示裂纹。
(2)X射线拍片检查
因拉筋形状不规则，故将300mm×80mm的爱柯华胶片连同300mm×80mm的铅增感屏沿长度方向6等分成80mm×50mm小胶片和配套小增感屏，并裁制大小适合的屏蔽铅板。经检查又发现3个拉筋存在细丝状裂纹，针对宏观目视、渗透、射线拍片等综合检查，共发现24处裂纹。
2．焊接
叶片拉筋的材料为AISI403，此种材料在空冷条件下即可淬硬，加之导热性能差，焊后残余应力大，且有氢脆倾向，焊接性能差，并有明显的回火脆性，因此在焊接过程中及焊接前后的热处理，必须加以重视。采用北京时代公司的氨弧焊机，焊前清理断裂的叶片拉筋，除去锈、污垢等。打磨焊接坡口，为“X”型，角度为20°～30°。焊接材料为英国进口的焊丝ER309L（相当于AWSER309L），φ1.6～φ2.4mm。
氢弧焊时，氢气纯度≥99.9%。氢弧焊丝使用前用丙酮将油、污等清理干净。引弧时采用引弧板，熄弧时应在弧道上进行收弧。起焊前提前送氢气保护，灭弧后延迟关闭氢气保护，以防止焊缝和热影响区氧化。在时钟“12”点位置焊接正面焊缝，清根，着色检验，转动转子，在时钟“6”点位置焊接反面焊缝。
根部焊接时背面进行充氢保护，打底时电流为90～100A，其余层焊接电流为100～110A。焊接过程中控制层间温度100～150℃，当温度过高时，停止焊接，待焊缝冷却至150℃以下时再进行焊接。焊接过程中不允许出现任何缺陷，若出现立即磨除，再采用原工艺修补。
3．焊后消氢及热处理
叶片拉筋焊接完成并经仔细检查无缺陷后，应立即采用火焰加热法对焊缝进行消氢处理，温度为300～350℃，时间为5min并保温缓冷等待焊后热处理。
热处理采用远红外加热法进行，为避免加热带直接加热叶片拉筋，应在加热带和叶片拉筋之间垫上铜模板。
热电偶应紧贴叶片拉筋上测温点，测温点位置应能充分代表叶片拉筋的最高温度，在处理的过程中，测温点不能松脱。
热处理加热为＜65℃/h，加热到700～735℃时，保温2.5h后以＜65℃/h冷却至室温。焊接及热处理曲线如图1。
4．焊后检验
叶片拉筋修补的表面焊缝进行着色检验，按GB4730一94标准要求评定，Ⅰ级为合格；内部焊缝作了两次X光射线探伤，按同一叶片拉筋修补焊缝的前后两张底片进行对照，评定结果按GB3323一87标准要求评定，Ⅰ级为合格。经检验发现6处不合格，有4处是微裂纹，又经处理再检验直到合格为止。叶片拉筋断裂经处理修复后投入运行，已近1年，对叶片拉筋修补处进行目视检查，情况良好。