陳會(huì)章（甘肅省高臺(tái)縣職業(yè)中專734300）

75T流化床鍋爐水冷壁防磨帶的堆焊修補(bǔ)工藝

陳會(huì)章（甘肅省高臺(tái)縣職業(yè)中專734300）

本文介紹了山東?；嘀菔⑴d熱電有限公司75T流化床鍋爐未然帶以上1.5m內(nèi)(為流化顆粒流速最快,磨損最嚴(yán)重部位)模式壁的堆焊修補(bǔ)工藝;通過(guò)對(duì)其材料的技術(shù)性能及焊接中出現(xiàn)的應(yīng)力分析,并提出具體的焊接工藝,經(jīng)過(guò)精心準(zhǔn)備,認(rèn)真焊接,順利完成修補(bǔ)工作。

堆焊水冷壁減薄溝槽修復(fù)工藝

目前流化床鍋爐以節(jié)能、效率高、環(huán)保優(yōu)良而得到廣泛應(yīng)用。但是爐膛內(nèi)流化的顆粒在經(jīng)送風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的高速風(fēng)速的帶動(dòng)下對(duì)未燃帶以上1.5m內(nèi)的水冷壁進(jìn)行沖刷(最高流速5m/s)過(guò)程中會(huì)造成水冷壁減薄或出現(xiàn)局部溝槽現(xiàn)象甚至泄漏,為了減少磨損的進(jìn)程,在未燃帶以上1.5m范圍內(nèi)用高合金進(jìn)行了熱噴涂,形成防磨帶。由于更換管段工作量大、時(shí)間長(zhǎng),因此采取局部堆焊修復(fù)。

堆焊是焊接領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支,它在冶金機(jī)械、礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油化工機(jī)械、交通運(yùn)輸、原子能工程等制造和修復(fù)中獲得廣泛的應(yīng)用。堆焊的實(shí)質(zhì)是在金屬零件或或者金屬扎材表面用焊接方法堆敷一層同種材質(zhì)或異種材質(zhì)金屬的工藝過(guò)程。它不是為了連接金屬零件，其目的是通過(guò)堆焊方法以使零件恢復(fù)或具有新的外形尺寸，或者是零件獲得新的特定的耐磨、耐熱、耐腐蝕等方面的性能。

一、缺陷情況分析

水冷壁是由￠60×5mm的20g無(wú)縫鋼管和&6×5mm的A3板焊接而成，在經(jīng)過(guò)流化顆粒5m/s的流速?zèng)_刷過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)局部面積大、小不等的減薄或沖刷溝槽。如圖1-1

圖1-1

二、局部減?。喜郏┑男纬稍?/h2>

由于焊接表面不光滑（有凹凸），當(dāng)流化顆粒經(jīng)過(guò)5 m/s的流速自下而上再下落時(shí)產(chǎn)生的渦流就會(huì)在凹凸的地方積聚形成局部沖刷渦流，在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成水冷壁局部減薄或形成溝槽。如圖2-1。

圖2-1

三、以前的處理方法

以前焊補(bǔ)時(shí)清理管壁周圍至金屬光澤再用￠3.2E4303焊條烘干后進(jìn)行焊接，堆焊完成后只清理焊渣，并不做其他表面處理，堆焊局部用高合金鋼噴涂，因此堆焊表面凹凸不平，流化顆粒經(jīng)過(guò)時(shí)在局部形成渦流沖刷，至始膜式壁在運(yùn)行30-60天之間就會(huì)重新局部沖刷減薄或形成溝槽，甚至泄露，必須停爐維修。

四、現(xiàn)在的處理

現(xiàn)在采用小電流，小直徑￠2.5的E4303齊魯牌電焊條；ZX7-400直流焊機(jī)；多層焊接。具體操作步驟如下：

（一）焊條、焊機(jī)準(zhǔn)備

采用時(shí)代ZX7-400逆變直流電焊機(jī)正接。焊條采用￠2.5齊魯牌電焊條在75-150℃的溫度中烘干1-1.5小時(shí)，取出放在保溫桶內(nèi)備用。E4303（J422）為鈦鈣型，藥皮含氧化鈦30%以上，還有20%以下的碳酸鈣、碳酸鎂，焊渣流動(dòng)性好，易脫渣，電弧穩(wěn)，熔深適中，成型美觀，可交、直流全位置焊接。

（二）水冷壁減薄區(qū)表面處理

1.用角向磨光機(jī)清理管壁缺陷部分及周圍2cm露出金屬光澤（高合金噴吐層必須清理干凈）

2.用銼刀輕輕清理管壁表面以保證無(wú)任何砂輪殘沙或其他殘留物。如圖3-1。

（三）盡量采用小電流、短弧、多層焊接

焊條與管的下夾角在70-80°之間，左右?jiàn)A角為90°，如圖3-5。鐵水和熔渣因自重下墜，易分離看清熔池的形狀，但熔池溫度過(guò)高時(shí)，鐵水易下流而形成焊瘤。因此，操作中注意控制熔池溫度不要過(guò)高，可采用適當(dāng)?shù)臋M向擺動(dòng)和挑弧焊的方法進(jìn)行，并使熔池的表面始終得到電弧氣氛的保護(hù)，第一層采用滅弧的方法焊接，防止溫度過(guò)高燒穿管壁，從而使焊渣進(jìn)入管內(nèi)堵塞閥門(mén)或者是閥門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)影響運(yùn)行：第二、三層采用小電流連弧焊接。每層的焊接厚度不要太厚如太厚會(huì)造成局部應(yīng)力過(guò)大，每一層堆焊結(jié)束后都要用角向磨光機(jī)磨平再用銼刀清理殘沙；然后再進(jìn)行下一層焊接；每層的焊接厚度在2-2.5cm之間，而且每層的焊接面積逐漸增大，如圖3-2、3-3、3-4。

用三層堆焊達(dá)到原水冷壁管￠60×5cm的厚度，最后一層用磨光機(jī)仔細(xì)修磨使堆焊處與原管平滑過(guò)度，堆焊處要求無(wú)任何凹凸。

五、用小電流、多層堆焊的優(yōu)點(diǎn)

減小了熔合比、減少了應(yīng)力的過(guò)于集中、盡量減少了熱影響區(qū)、防止熱裂紋及淬硬性，從而保證了堆焊區(qū)在高溫、高壓下的需求。

焊補(bǔ)結(jié)束后經(jīng)外觀檢查、打超水壓實(shí)驗(yàn)（工作壓力的1.25倍）合格，再在局部用高合金鋼噴吐重新形成防磨層，修復(fù)工作用時(shí)4小時(shí)完成。

經(jīng)過(guò)運(yùn)行使用后證明對(duì)流化床鍋爐防磨帶進(jìn)行以上所述堆焊修復(fù)是可行的，既減少了維修時(shí)間又延長(zhǎng)了連續(xù)運(yùn)行的壽命（150天），大大減少了停爐的次數(shù)，為企業(yè)節(jié)約了大量的資金。

[1]焊工.中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2002.

[2]鍋爐壓力容器培訓(xùn)教材.北京科學(xué)技術(shù)出版社出版,1999.

[3]焊工技師培訓(xùn)教材.機(jī)械工業(yè)出版社, 2007.

（責(zé)編 張 宇）