磨煤機(jī)中空軸裂紋淺層焊接修復(fù)方案探索

摘要：火力發(fā)電機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行期間，中空軸出現(xiàn)裂紋時(shí)，若繼續(xù)運(yùn)行將導(dǎo)致潤(rùn)滑油損失，若停機(jī)更換則需要較長(zhǎng)工期，不利于搶發(fā)、保發(fā)電量；結(jié)合以上兩點(diǎn)，提出中空軸裂紋淺表層焊接修復(fù)方法，旨在短期內(nèi)恢復(fù)磨煤機(jī)運(yùn)行，且消除漏油現(xiàn)象，提高火力發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：中空軸；裂紋；淺表層；焊接修復(fù)

某火力發(fā)電廠為熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)，機(jī)組單機(jī)容量為650MW，制粉系統(tǒng)為正壓直吹式，鍋爐配備BBD4062型雙進(jìn)雙出筒式鋼球磨煤機(jī)，在供熱期內(nèi)機(jī)組運(yùn)行過程中，一臺(tái)磨煤機(jī)油站油位下降明顯，補(bǔ)油后約一個(gè)月時(shí)間油位又下降至之前位置，后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)端中空軸有3條橫向裂紋，長(zhǎng)度分別約420mm、80mm、200mm，非驅(qū)動(dòng)端中空軸無裂紋，查閱相關(guān)圖紙，中空軸與球面瓦結(jié)合處直徑為1740mm，厚度為95mm。

為盡快消除裂紋，恢復(fù)磨煤機(jī)運(yùn)行，專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)過討論分析，決定采用淺表層焊接修復(fù)方法進(jìn)行暫時(shí)處理，供熱期結(jié)束后徹底更換；與中空軸材質(zhì)ZG20MnMo匹配的焊材選定為J557Mo（Ф3.2，由于咨詢廠家未生產(chǎn)Ф2.5規(guī)格的）或J507（Ф3.2）焊條，兩者進(jìn)行試焊，擇優(yōu)作為填充材料。

1 試焊

現(xiàn)場(chǎng)布置完畢、焊材烘干后，在最長(zhǎng)的裂紋（約420mm）表面打磨出約100mm長(zhǎng)、3mm深的坡口，用兩個(gè)氧氣乙炔烤把同時(shí)加熱，預(yù)熱溫度約180℃時(shí)用J557Mo（Ф3.2）和J507（Ф3.2）焊條各焊接50mm長(zhǎng)，將焊縫區(qū)域加熱至約300℃、周邊約280℃后用兩層保溫棉覆蓋保溫，待溫度降至室溫后，著色檢驗(yàn)，均未發(fā)現(xiàn)裂紋。由于查閱相關(guān)資料得知J557Mo焊條成分與中空軸材質(zhì)更接近，先選用J557Mo焊條進(jìn)行正式焊接。

2 正式焊接

正式施工時(shí)預(yù)熱和熱處理溫度都按試焊工藝執(zhí)行，焊接方法為分段跳焊、多層多道焊，焊接過程中，隨時(shí)用紅外測(cè)溫儀檢測(cè)焊縫附近區(qū)域溫度，保證層間溫度不超過預(yù)熱溫度，進(jìn)而保證焊接質(zhì)量。

2.1 長(zhǎng)焊縫（長(zhǎng)度約420mm）處理

2.1.1坡口打磨

將長(zhǎng)度約420mm（分7段跳焊焊接）的裂紋打磨約25mm深，裂紋左端延伸至臺(tái)上，在末端斜向打一止裂孔，裂紋右端也打一止裂孔，后將坡口按焊接規(guī)程要求打磨合格。

2.1.2意外

達(dá)到預(yù)熱溫度后，用J557Mo（Ф3.2）進(jìn)行打底焊接，熱處理、保溫、冷至室溫后發(fā)現(xiàn)焊縫開裂。

2.1.3更換焊材打底焊接

將坡口裂紋全部打磨完畢后，再次預(yù)熱，更換為J507（Ф3.2）打底焊接，熱處理、保溫、冷至室溫后經(jīng)檢測(cè)未見異常。

2.1.4填充蓋面、檢查

預(yù)熱、填充3層后，熱處理、保溫、冷至室溫后經(jīng)檢測(cè)未見異常。

重復(fù)預(yù)熱、填充3層，直至坡口填平過程中，焊縫熱處理、保溫、冷至室溫后檢測(cè)，均未見異常。

蓋面完畢后，熱處理、保溫、冷至室溫后經(jīng)檢測(cè)，未見異常。

2.1.5打磨、拋光

先用砂輪片粗磨，打磨蓋面層至高出母材約0.5mm；用彈性磨片細(xì)磨，將蓋面層打磨至高出母材約0.1mm；用細(xì)牙平板銼進(jìn)行圓弧修正和180#的砂紙進(jìn)行精磨，將蓋面層打磨至高出母材約0.03mm；再用金相砂紙進(jìn)行逐層拋光處理，最后將焊層與母材表面磨至齊平。細(xì)磨拋光期間，用加工的模具仔細(xì)檢查表面圓弧底和高度，確保打磨層表面不高于母材表面。

2.1.6清理、轉(zhuǎn)動(dòng)中空軸

先用干凈破布清理中空軸表面磨屑、灰塵，再用吸塵器逐層清理防護(hù)層表面焊渣等雜物，至最后兩層時(shí)，再用面團(tuán)清理表面磨屑和鐵屑。后取下最后防護(hù)層，轉(zhuǎn)動(dòng)磨煤機(jī)盤車，將第二條裂紋轉(zhuǎn)至合適位置后停止盤車運(yùn)行，做好防護(hù)措施。

2.2 長(zhǎng)度約為80mm的裂紋處理

將長(zhǎng)度約為80mm（分2段焊接）的裂紋打磨約18mm深，裂紋兩端各打一止裂孔，后將坡口按焊規(guī)要求打磨合格。

按照第一條裂紋的處理方法對(duì)第二條焊縫進(jìn)行分層焊接、熱處理、檢查，焊縫均未見異常。

最后進(jìn)行打磨、清理、轉(zhuǎn)動(dòng)中空軸。

2.3 長(zhǎng)度約為200mm的裂紋處理

長(zhǎng)度約為200mm（分4段跳焊焊接）的裂紋打磨約18mm深，其余處理方法與長(zhǎng)度約為80mm的裂紋處理方法一致，焊縫經(jīng)檢測(cè)均未見異常。打磨、清理。

2.4 架表檢查

在軸承室內(nèi)部架3塊百分表，分別記錄中空軸修復(fù)區(qū)域和無裂紋區(qū)域的圓周數(shù)據(jù)，后經(jīng)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，認(rèn)定滿足運(yùn)轉(zhuǎn)條件。

2.5 試轉(zhuǎn)

啟動(dòng)盤車，慢盤4小時(shí)，檢查中空軸試轉(zhuǎn)情況，無異常。

2.6 運(yùn)轉(zhuǎn)

正式運(yùn)轉(zhuǎn)后，監(jiān)視、記錄磨煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)值和軸承溫度，振動(dòng)值正常，溫度最高為40.24℃。

3 結(jié)論

至4月底停機(jī)更換中空軸約兩個(gè)月時(shí)間內(nèi)，磨煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，油站油位未見下降；且在中空軸拆下后，檢查修復(fù)區(qū)域未見異常，此次修復(fù)方案成功。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家能源局.火力發(fā)電廠焊接熱處理技術(shù)規(guī)程DL/T8192010.

[2]國(guó)家能源局.火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程DLT8692012.

[3]中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).重型機(jī)械通用技術(shù)條件第7部分：鑄鋼件補(bǔ)焊JB/T5000.72007.

[4]國(guó)家能源局.電力鋼結(jié)構(gòu)焊接通用技術(shù)條件DL/T 6782013.

作者簡(jiǎn)介：陳少飛（1986），男，漢族，河南周口人，研究方向：電力工程技術(shù)。