电厂吸、送风机叶片堆焊工艺.pdf

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第29卷第6期
水利电力机械
Vol 29 No6
2007年6月
WATER CONSERVANCY & ELECTRIC POWER MACHINERY
电厂吸、送风机叶片堆焊工艺
Build-up welding of blades in ID fan FD fan in power plant
李故起
(河南焦作电厂修配分厂,河南焦作454001)
摘要:介绍了提高风机叶片寿命的工艺方法。通过叶片堆焊工艺对其进行强化处理,提高叶片表面耐磨性
能。经試验证明,叶片经过堆焊工艺处理后,其寿命可提高3~4倍,可保证风机在一个大修期内不会因磨
损而造成停机。该技术エ艺经生产实际检验后,切实可行,可以推广至同类应用场合。
关键词:风机叶片;寿命;堆焊;爐焊
中图分类号:TG455:1K2.26文献标识码:B文章编号:1006-6446(2007)06-003-02
对风机叶轮的技术要求有以下6个方面
引言
(1)后盘不平度≤0.5/100;
风机是锅炉机组中的重要组成设备。送风机用
(2)后盘外圆处端跳偏差≤4mm;
于输送煤粉;引风机用来抽吸烟气,使其经烟囱排
(3)圆盘外圆处径跳偏差≤3mm;
烟。河南焦作电厂“!~“6锅炉机组的风机叶轮,在
(4)锥形前盘外圆处端跳偏差≤6mm;
工作过程中,因转速高(1480r/min以上),且承受
5)叶片出口工作面对后盘的垂直度偏差
定的风压,叶片受到尘埃颗粒及烟气的摩擦与腐蚀≤1/100
作用,一般运行7个月左右,就会发生叶片被冲刷磨
(6)经静、动平衡校正。
穿现象,导致叶轮寿命下降,需要停机检修。这将造
成整个机组停止运行,不仅增加了工人维修的劳苏2叶片强化方法及材料的选择
强度,还加大了装拆费用、备品备件用量及相应费
磨损是一种与材料表面状态有关的现象。要提
用,更为严重的是停机会影响发电量,造成严重的经高叶轮的寿命,必须对叶片表面进行强化,使其能经
济损失及社会影响。
受住磨损。
如何提高风机叶片的寿命是迫切需要解决的一2.1磨损原因分析
个重要问题。笔者根据风机使用的工作条件,对叶
笔者现场考察了已磨损叶片的表面状况,发现
片磨损原因进行了分析,基于提高叶轮叶片寿命的磨损最严重的部位已成豁口状(局部磨穿),稍严重
需要,对叶片表面进行强化处理,选择了堆焊方法及部位已磨成薄刃状,其他部位的表面磨成一道道微
雄焊材料,确定了堆焊工艺,并将其应用于实际生产细沟槽。根据现场工作条件,判定叶轮受到磨料磨
中,取得了令人满意的效果
损、冲蚀磨损、热损等多重作用。笔者判断主要
是受到磨料磨损,即微小的尘埃和煤灰等颗粒在风
1风机叶轮结构及技术要求
压作用下,对高速运转的叶片表面进行了显微切削,
锅炉机组的风机规格不统一,叶轮直径一般在造成了叶片的磨损。
1600~2000mm之间。笔者以直径1600mm的排粉2.2选择强化方法
风机叶轮为例加以说明
就一般情况而言,对工件表面进行强化的方法
收稿日:2007-04-04
作者简介:李敬超(1974-),男,河南焦作人,河南焦作电厂修配分厂工程师,从事电力设备制造、榆修方面的⊥作
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2007年6月
有多种,如渗碳、刷镀、电弧堆焊及等离子喷涂等。动方向与施焊方向一致。
针对风机的使用工况及现场条件,可行的方法仅有3.1.2控制叶轮变形量
氧乙炔喷焊及电弧堆焊等强化方法
堆焊后的叶轮,在验收时不仅需作静、动平衡试
在試板上分别进行了氧乙炔喷焊与电弧堆焊的验,还需各表面的尺寸、形状及位置满足偏差要求。
对比试验。喷焊(喷涂后重溶)加热速度慢,加热时由于堆焊会使叶轮受热不均匀,产生焊接应力,导致
间长,易导致试件严重变形,但稀释率较低;而电弧焊接变形等,故还需釆取适当工艺措施,才能把叶轮
堆焊加热时间短,试件变形较小,但稀释率较高。因变形控制在公差范围内。
叶轮的形状及刚度等原因,叶轮变形后校正较困难
在堆焊时采取了以下工艺措施
加之在生产制造叶轮的过程中,叶轮本身已有一定
(1)保证焊接顺序。在每一叶片上堆焊完一块
的制造偏差,为保证叶轮的尺寸及形位偏差这一基粉块后,转动叶轮,在对称叶片相应位置堆焊另一粉
本要求,故采用变形较小的电弧堆焊方法。
块,顺序如图1所示。如此循环往复,直至把各叶片
2.3选择材料
堆焊完毕。以此顺序堆焊,可使叶轮前、后盘均匀
对于膪料麾损的工件,一般选用碳化钨或高铬收缩,并可避免热应力过于集中,减少焊接变形
合金铸铁作为堆焊材料。若采用电弧堆焊的方法,
使碳化钨原始顆粒大部分熔化,在堆焊层析岀硬
度并不算高的含钨复合化合物,影响耐磨性的提高;
若采用高铬合金铸铁作为堆焊材料,可使堆焊层含
有Cr7C3高硬相,月其价格比碳化钨便宜,故选用
后者作为风机叶片的堆焊材料。
3堆焊工艺及结果
3.1堆焊工艺
工艺是影响堆焊质量的重要因素。根据对叶轮
的要求,把堆焊叶片的工艺重点放在了降低稀释率
和减少焊后变形这2个方面。
3.1.1降低稀释率
图1堆焊粉块庐示图
堆焊层的稀释率,反映了堆焊层中毋材熔入数
(2)锤击焊缝。叶轮变形是由于堆焊层在冷却过
量的百分比。叶轮母材一般为Q235或16Mn。母程中发生纵间、横向收缩造成的。每堆焊完一粉块,用
材熔化后对耐磨合金材料起稀释作用,会降低堆焊铜铔轻击,延展堆焊层,可补偿部分收缩量,减少变形。
层合金化的效果,影响耐瘤性。
3)减少线能量。减小线能量能使叶片受到的
在保证母材与耐磨合金相互熔合的前提下,降热输入量减少,热应力变小。这与降低稀释率的
低稀释率就是减少母材熔化量。为此,在正式堆焊求是一致的
叶轮前,进行了工艺试验。笔者分别采用不同规范3.2结果
參数对各组试件堆焊,然后比较各组的硬度值结果,
采用上述工艺措施,对叶轮进行堆焊。焊后检
选出较理想的工艺措施
査,叶轮变形量在技术要求范围内,用便携式硬度计
为减少母材熔化量,应注意使堆焊电流减小、对各叶片堆焊层进行抽査,测得各点硬度均大于
电压降低、堆焊速度加快;但堆焊电流过小,会使耐56HRC
磨合金粉块不易熔化,导致堆焊速度减慢。欲使堆
电厂运行表明,堆焊后的风机叶片寿命提高了
焊速度加快,又需加大堆焊电流。这一矛盾只有通4倍左右,在锅炉的一个大修期内,避免了叶轮因叶
过试验才能找到最佳组合。
片损而造成更换或修理,保证了机组的正常运行
焊工操作时需注意以下2点
取得了良好的经济效益和社会效益、
(1)电弧摆动幅度尽量小,以刚超出粉块边缘
4结论
为宜,但不可咬边
(2)采用坡角度为5°~10°的下坡焊,使熔池流
实际生产结果表明,该堆焊技术(下转第66页)