利用超声波检测汽轮机轴瓦的技术探讨

　　1　汽轮机轴承简介

　　汽轮机轴承一般有径向轴承、圆筒瓦和推力轴承,径向轴承、圆筒瓦支撑转子的重量,以及因振动等因素引起的其他作用力,保证转子中心在径向与汽缸中心的一致性。推力轴承承担气流作用在转子上的轴向推力,并确定转子的轴向位置,以保证通流部分正确的动静轴向间隙。

　　汽轮机的每个转子都由两个径向轴承支撑,每个径向轴承由一个带球面座的水平分开的轴承壳体组成,由于球面的作用轴承体可随轴颈倾斜度的改变作相应的移动从而使轴颈与轴瓦间的间隙在整个轴瓦长度范围内保持不变。轴承体的轴向位置通过改变垫片厚度进行调整。圆柱形的瓦衬水平分为上瓦、下瓦,上下瓦的内表面衬以巴氏轴承合金。其合金是以锡为基础加入少量锑、铜合金所组成的,其中轴瓦暗色基体为锑溶入锡中所形成的α固溶体,是软的基体部分,白色方块为SnSb化合物,白色针状或粒状为CuSn化合物,均为硬的颗粒。

　　根据轴承的工作条件,要求合金具有低的磨擦系数、良好的磨合性和抗咬合性、足够的强度、硬度与韧性以及良好的导热性和耐蚀性,尤其是轴承巴氏合金对瓦体的浇注结合性要求十分严密,否则在机组运行过程中会形成轴承的巴氏合金脱层现象,造成烧瓦事故,影响汽轮机组安全稳定地运行,因此汽轮机发电机组的轴瓦在制造前和使用后都应对其进行无损探伤,严格监督其巴氏合金脱层情况以便及时发现和消除设备隐患,为此我们编制了堆焊熔敷结合层和复合层的检验措施和程序。

　　2　检验措施

　　2.1　检验器材

　　2.1.1　探伤仪

　　(1)A型脉冲反射式超声波探伤仪,技术条件应符合JB 4730-94要求,其频率范围至少应在1MHz～5 MHz内。

　　(2)仪器垂直线性误差应不大于5%。

　　(3)探伤仪应配备衰减器或增益控制器,衰减器总衰减量至少为80 db,衰减器精度为任何相邻12db,误差在±1 db范围内,总误差在1 db范围内。

　　2.1.2　探头

　　(1)探头的公称频率为2.5(2.25) MHz。

　　(2)双晶斜探头为一收一发,两声束间的夹角,应能使探头对有关区域具有最大灵敏度。

　　2.1.3　试块

　　(1)双晶斜探头试块

　　双晶斜探头校正试块上的复合层应当采用与产品零件相同的工艺(焊接、熔敷)制作。其表面状态应代表产品零件的表面,可以在复合层界面上钻一个直径为1.5 mm、最小深度为40 mm横向钻孔,也可以穿过母材金属一直到复合层界面上钻一个 3.0mm的平底孔,母材的厚度至少为复合层的2倍。

　　(2)单直探头校正