风机叶片堆焊工艺研究

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1、风机叶片堆焊工艺研究摘要：目的提高风机叶片的寿命。方法为改变叶片表面耐磨性能,对其进行强化处理。选择了强化方法及材料，确立了工艺及措施，并运用于生产实际。结果叶片寿命提高4倍左右，保证了风机在一个大修期内不会因磨损而造成停机。结论作者研究得出的堆焊技术，经牛产实际检验，是切实可行的，可以推广至同类应用场合。关键词：风机叶片；寿命；堆焊引言锅炉是火力发电的动力源。排粉机、引风机（统称风机）是锅炉机纽屮的重要组成设备。排粉机用于输送煤粉；引风机用來抽吸烟气，使其经烟囱排烟。太原一电厂1#〜8#锅炉机组的风机叶轮，在工作过程中，因转速高（1480r/min以上），且承受一定的

2、风压，叶片会受到尘埃颗粒及烟气的摩擦与腐蚀作川，-•般运行7个月左右，就会发生叶片被冲刷磨穿现彖，导致叶轮寿命下降，需要停机检修。这会造成相应的锅炉机组停止运行，不仅増加了工人维修的劳动强度，加大了装拆费用、备品备件用屋及相应费用，更为严重的是停机会影响发电量，造成严重的经济损失及社会影响。如何提高风机叶片的寿命（最起码在锅炉的-个大修期内不发生磨损破坏），是迫切需要解决的一个匝要问题。作者根据风机使用的工作条件，对叶片磨损原因进行了分析，基于提高叶轮叶片寿命的需要，对叶片表面进行强化处理。选择了堆焊方法及堆焊材料，确定了堆焊工艺，并应用于生产实际，取得了令人满意的效果

3、。1风机叶轮结构及技术要求锅炉机组的风机规格一般不统一，叶轮直径在（1600〜2000）mm之间。作者以直径1600mm的排粉机叶轮为例加以说明。图1为叶轮结构示意图。耗10片敷那图1叶轮结构示意图Fig.1Schemeofthefanblade对叶轮的技术要求：(1)后盘不平度＜0.5/100；⑵后盘外圆处端跳偏差＜4mm：⑶圆盘外圆处径跳偏^＜3mm；(4)锥形前盘外圆处端跳偏差＜6mm；(5)叶片出口工作面对后盘的不垂直度偏差＜1/100；(6)经静、动平衡校正。2叶片强化方法及材料的选择磨损是一种与材料表面状态有关的现象。要提高叶轮的寿命，必须对叶片农面进行强化

4、，使其能经受住磨损。2.1磨损原因分析作者现场考察了已磨损叶片的表面状况，发现磨损最严重的部位已成豁口状(局部磨穿)，稍严重部位已磨成薄刃状，其他部位的农而磨成一道道微细沟椚。根拯现场工作条件，判定叶轮受到瞬料诽损、冲蚀瞬损、热坯损等多重作丿II。其中，主要是受到磨料濟损，即微小的尘埃和煤灰等颗粒，在风压作用下，对高速运转的叶片表而进行了显微切削，造成了叶片的磨损［1］。2.2选择强化方法就一般情况而言,对工件表而进行強化的方法有多种，如渗碳、刷镀及等离子喷涂等。针对风机的使川工况及现场条件，可行的方法仅有氧乙炊喷焊及电弧堆焊。在试板上分别进彳了了氧乙块喷焊与电弧堆焊的

5、对比试验。喷焊(喷涂后乘溶)加热速度慢、加热时间长，导致试件变形严璽，但稀释率较低；而电弧堆焊加热时间短，试件变形较小，但稀释率较高。因叶轮的形状及刚度等原因，叶轮变形后校形较困难,加Z在生产制造叶轮的过程中，叶轮本身已有一定的制造偏差，故为保证叶轮的尺寸及形位偏差这一基本要求，釆川变形较小的电弧堆焊方法。2.3选择材料受磨料磨损的工件，一般选用碳化钩或高珞合金铸饮作为堆焊材料。但采用电弧堆悍的方法，会使碳化鸭原始颗粒大部分熔化，在堆焊层析出便度并不算窩的含鸭复合化介物，影响耐磨性的捉高；而采用高铭介金铸铁作为堆焊材料，可使堆焊层含有Cr7C3髙硬相，且其价格比碳化钩便

6、宜[2,3]o作者分别选择了牡丹江、天津、哈尔滨三个厂家生产的堆焊材料进行了对比试验，结果如表1所示。表1堆焊材料对比试验序号生产地合金体系堆悍后4更度表面状况1#牡丹江Fe-Cr-BHRC>50积瘤状2#天津Cr-Ni-SiHRC43平整3#哈尔滨Fe-Cr-BHRC>50平整从表1可以看HM#材料堆焊后表面换度高，但焊接工艺性能差，堆焊层表面呈“枳瘤状”、不平滑;为避免在叶轮使用过程中,在“积瘤”处“挂灰”,破坏叶轮动平衡,故不采用°2#材料堆焊后，虽然表面成型较平滑，但其硬度较低，因其耐磨性较差,故也不采用。3#材料无论在表面成型，还是在表而硬度方而均较好，故选其

7、为堆焊材料。3堆焊T艺及结果3.1堆焊T艺工艺是影响堆焊质屋的重婆因素。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两个方而。3.1.1降低稀释率堆焊层的稀释率，反映了堆焊层中母材熔入数最的帀分比。叶轮母材一般为Q235或16Mn。母材熔化后对耐磨合金材料起稀释作用，会降低堆悍层合金化的效果，影响耐磨性。在保证母材与耐磨合金相互熔合的前提下，降低稀释率就是减少母材熔化量。为此,在正式堆焊叶轮前，进行了工艺试验。作者分别采用不同规范参数对各组试件堆焊,然后比较各组的便度值结果，选择出较理想的工艺规范。试验时，把试件