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        磨煤機(jī)端蓋裂紋處理技術(shù)探討

        2019-09-10 13:43:53李金秋
        關(guān)鍵詞:冷焊磨煤機(jī)裂紋

        摘 要:火力發(fā)電廠的磨煤機(jī)是保證鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備,磨煤機(jī)端蓋在長周期運(yùn)行過程中承受巨大的載荷并伴隨著低頻振動,鑄件的應(yīng)力集中部位會出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。更換端蓋由于設(shè)備制造周期長,更換難度大,將對鍋爐長周期滿負(fù)荷運(yùn)行造成一定影響。本文通過介紹對該裂紋的成功補(bǔ)焊,減少了磨煤機(jī)的停運(yùn)時(shí)間,為鍋爐的安穩(wěn)長滿優(yōu)提供了設(shè)備保證。

        關(guān)鍵詞:磨煤機(jī);裂紋;冷焊

        1 設(shè)備概況及問題概述

        巴陵石化公司熱電部(城區(qū))#2機(jī)爐于1992年9月投入使用,其制粉設(shè)備是由西安電力機(jī)械廠生產(chǎn)的DTM290/470磨煤機(jī),每臺機(jī)組配置2臺磨煤機(jī)。機(jī)組運(yùn)行至2015年2月份,共運(yùn)行接近120000小時(shí)。

        巡檢中發(fā)現(xiàn)甲側(cè)磨煤機(jī)端蓋有一處裂紋,為貫穿性裂紋,長度達(dá)到2300mm以上,端蓋板厚度為40mm。由于無該端蓋備品備件,臨時(shí)生產(chǎn)周期在三個月以上,且費(fèi)用較高,無法滿足電廠實(shí)際運(yùn)行需要,決定對該處裂紋進(jìn)行打磨消除后補(bǔ)焊處理。

        2 焊接修復(fù)工藝

        2.1? 材料的焊接性能

        端蓋輪轂材質(zhì)為ZG35CrMo,強(qiáng)度和切削性良好,可用于制造載荷較高的耐磨零件,如輥?zhàn)印⒏左w、制動輪、大齒輪等,其化學(xué)成分和力學(xué)性能如下:

        碳鋼的焊接性主要取決于碳當(dāng)量,隨著碳當(dāng)量的增加,焊接性逐漸變差。根據(jù)國際焊接學(xué)會碳當(dāng)量公司計(jì)算Ce=0.708%,焊接熱影響區(qū)淬硬傾向嚴(yán)重,冷裂紋敏感性強(qiáng),焊接區(qū)易出現(xiàn)冷裂紋和堆焊層金屬剝離。

        2.2焊接工藝參數(shù)的選擇

        2.2.1焊接材料的選擇

        因焊后不再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,選擇焊接材料時(shí)沒有必要考慮成分和熱處理工藝必須與母材相匹配的問題,主要是防止冷裂紋。故本次焊接材料選用塑性和韌性好的純奧氏體鉻鎳鋼焊條A407,能使焊接變形集中在焊縫金屬上,減少了近縫區(qū)所承受的應(yīng)力,焊縫為純奧氏體,可溶解更多的氫,避免了焊縫中的氫向熔合區(qū)擴(kuò)散。

        2.2.2工藝參數(shù)

        為避免過熱區(qū)奧氏體晶粒粗化,減輕高溫回火區(qū)的軟化,獲得對冷裂紋敏感性低的組織,應(yīng)使焊縫在高溫停留時(shí)間短而冷卻速度慢。為此,應(yīng)用小的焊接熱輸入,預(yù)熱溫度取低值,焊后立即后熱。

        2.2? 裂紋修復(fù)方案

        2.2.1先將有裂紋區(qū)域附近全部打磨平滑光亮后,用滲透探傷確定裂紋的長度,并做好記號,在裂紋兩端用φ10mm鉆頭鉆一止裂孔。先用碳弧氣刨將裂紋刨去20mm,再用砂輪機(jī)和合金磨頭將打磨區(qū)域進(jìn)行修整,打磨掉5mm左右氧化淬硬層,將該區(qū)域修磨成U型坡口形狀。最后用滲透探傷檢查確認(rèn)除底部裂紋外其余裂紋是否完全消除,如未完全消除則繼續(xù)打磨、探傷,直至裂紋徹底消除。

        2.2.2焊前用氧氣-乙炔火把將補(bǔ)焊部位周圍50-100mm范圍內(nèi)均勻預(yù)熱到150℃左右,用測溫槍控制溫度。施焊時(shí)要求進(jìn)行間斷和對稱焊接,每根焊條以2-3次焊完為宜,焊接過程中應(yīng)對每個焊道進(jìn)行錘擊以消除焊接應(yīng)力,焊接時(shí)用測溫槍跟蹤焊道邊緣母材溫度,不能有較大升高,如超過300℃應(yīng)停止焊接,等冷卻后再繼續(xù)施焊。

        2.2.3 端蓋板外部裂紋消除后,進(jìn)磨煤機(jī)筒體,將內(nèi)部端襯板拆除,用前述方法將剩余裂紋消除。

        2.2.3考慮到該材料焊后可能產(chǎn)生延遲裂紋,焊后對焊縫立即進(jìn)行200-250℃消氫熱處理,方法仍然采用氧氣-乙炔火把加熱方式,并用測溫槍控制溫度,持續(xù)時(shí)間至少在30分鐘以上。

        2.2.4對焊縫進(jìn)行表面打磨,將余高打磨平整并且整條焊縫周邊圓滑過渡。用滲透探傷檢查焊縫表面及熱影響區(qū)附近區(qū)域,無超標(biāo)缺陷后整個焊接工作完成,如圖1、圖2。

        3 實(shí)施效果

        該磨煤機(jī)補(bǔ)焊后投入正常運(yùn)行,對該補(bǔ)焊區(qū)域進(jìn)行跟蹤檢查,最初為每周檢查一次,一個月后改為每月檢查一次,至今該磨煤機(jī)已經(jīng)運(yùn)行3年,超過15000小時(shí),未出現(xiàn)開裂情況,現(xiàn)已視為永久修復(fù)。

        4 結(jié)論

        從該部位后續(xù)運(yùn)行的情況看,該處理方案處理后設(shè)備運(yùn)行情況良好,為同類設(shè)備裂紋修復(fù)提供了經(jīng)驗(yàn)。

        作者簡介:

        李金秋(1968.10--)男,助理工程師,從事設(shè)備技術(shù)管理工作。

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