一、风机情况

某水泥有限公司窑头煤磨一次风机,叶轮直径为1.8m、20个叶片、材质为16Mn,叶片厚度为8mm,转速为1480r/min。叶轮在高速运转过程中,由于空气中含有大量的煤粉、水泥颗粒等,粉尘浓度较大,再加上环境温度较高,对叶片冲刷磨损得很厉害,承受剧烈的磨粒磨损。三个月就把叶片磨穿了,不得不拆下来,更换新叶轮,一年要更换四次叶轮,经常停窑。这样下来,不但增加风机叶轮的资金投入,而且由于更换风机叶轮而引起经常停窑,影响该厂的生产。

二、耐磨材料的选择

经过认真观察,发现叶片内侧被磨穿,与面板部分发生脱离,失去平衡,迎风口被磨成锯齿状,该叶轮的失效形式属于典型的剧烈冲刷磨粒磨损。为了保证叶片不被磨损,要求叶片表面不仅具有良好的抗磨粒磨损性能,而且具有良好的抗高温性能。针对这种情况,该公司利用耐磨焊条堆焊的方法,在旧风机叶轮上堆焊一层耐磨焊条,不仅把已报废的叶轮“起死回生”,而且修复后的叶轮比新叶轮具有更高的耐磨性,从而提高其使用寿命。该焊条,属于含Nb高C高合金耐磨堆焊焊条。为了满足抗高温抗磨性能,加入了Nb、B、Ti、V、Mo、Cr等多种合金元素。堆焊层金属具有优异的耐磨性和良好的韧性,而且能在高温下保持较高的硬度及耐磨性。适用于常温和高温下强烈磨粒磨损场合及中等冲击部件的修复,如风机叶片、破碎机锤头、搅拌机叶片、刮板等,其抗磨粒磨损性能优于WC焊条,堆焊层硬度为 HRC62~66。该焊条属于少渣型,操作简单,利用率高。

三、修复工艺

1. 对旧风机叶轮进行清理,除去上面粘附的煤粉、泥浆等杂物,直至露出金属光泽。

2. 把焊条烘干350~400℃1个小时,待用。

3. 把各个叶片内侧边缘磨穿部位用J507焊条补焊。如磨穿部位面积较大,可用氧气割掉,再切割等面积d=8mm的16Mn钢板,补焊在气割处,尽可能保证补焊焊道焊透。

4. 用耐磨焊条在叶片上进行堆焊,为了减少焊接变形及焊接应力,应把20个叶片编号,采用对称施焊,以保证对称的每个叶片均具有基本相同的堆焊金属。堆焊时,注意尽可能使用小电流,直流反接,以防止叶片变形。

5. 为了达到叶轮整体耐磨性匹配效果,在叶片内侧磨损较严重的部位堆焊二层,使该部位具有更高的耐磨性。

6. 焊后对堆焊表面进行适当打磨,以保证焊接部位圆滑过渡,防止焊接表面形成尖锐沟槽,形成应力集中。

7. 对修复后的叶轮做动平衡试验,直至其跳动度小于0.04mm为止。或者在叶轮安装好后,用动平衡仪现场做动平衡,现场做动平衡的优点是更准确可靠,不受叶轮直径大小的限制。

四、使用效果

该叶轮修复后已使用一年,使用寿命是新叶轮的四倍。叶轮在没修复之前,一年需四个新叶轮,要停四次窑,给该厂生产带来不必要的麻烦。现在修复后的叶轮可用一年,利用年底大修时把修复后的叶轮安装上即可,不必仅仅因为更换风机叶轮而停窑,从而保证该厂正常生产。为了提高风机叶轮的利用律,降低设备投资,建议直接在新风机叶轮上堆焊耐磨层。

2012年07月23日

耐磨焊条堆焊修复风机叶轮

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