堆焊熔敷修復技術在檢修中的應用

趙玉栓

（河北鋼鐵集團唐山分公司，河北 唐山 063000）

堆焊熔敷修復技術廣泛應用于化工設備和各種機械設備的磨損部件的堆焊修補，如攪拌機葉片、汽輪鼓風機葉片、除塵風機葉片等。堆焊是用電焊或者氣焊把金屬熔化，堆在工具或者機械零件上的焊接法，通常用來修補設備零部件的磨損部位。堆焊對于提高設備零部件的使用壽命，合理使用材料，提高設備性能，降低設備成本有顯著的經濟效益，不同的工件和堆焊焊條要采用不同的堆焊工藝才能獲得最終的堆焊效果。

1 堆焊熔敷修復技術簡介

堆焊熔敷修復技術是利用焊接熱源使基材表面與敷焊的材料之間形成熔化結合的一種表面工程，是借用焊接的手段在部件上堆焊一層或者多層高性能的材料，以獲得所需的耐磨、耐熱、耐蝕等特殊性能的熔敷層。

能源科技分公司在設備日常檢修維護中經常發現設備由于腐蝕、磨損、沖刷、汽蝕等損壞，以往在出現此類問題時，為保證設備性能，需要更換新備件，造成備件材料消耗量較大，維護工作量大且對正常生產造成較大影響。隨著現代工業的發展，設備應急維修技術，在保障生產和安全方面起到了特殊的作用。設備應急維修技術是在設備出現故障失去能力時，運用應急診斷與維修技術，迅速對設備進行評估并根據需要快速修復損傷部位，使設備能夠恢復全部或部分功能。

堆焊熔敷修復技術是設備維修的主要手段之一，科學進步推動了焊接技術的發展，新的焊接技術不斷涌現：熱噴涂、堆焊在公司設備檢修中應用廣泛。在設備檢修中經常發現設備由于磨損、缺陷、刮傷、裂紋、磕碰傷、砂眼、塌角、崩角、溝痕等缺陷，以往在出現此類問題時，需要更換新備件，造成備件消耗量較大，在設備出現故障失去能力時，利用焊接修復技術可快速修復損傷部位，恢復全部或部分功能，減少備件消耗。

為了最有效地發揮堆焊層的作用，希望采用的堆焊方法有較小的母材稀釋，較高的熔敷速度和優良的堆焊層性能，即優質、高效、低稀釋率的堆焊技術。

2 案例1汽輪發電機組調速汽門閥座的堆焊熔敷技術修復

唐鋼能源科技分公司北區10#汽輪發電機組由于調速汽門不嚴，打閘停機后，調速汽門仍有蒸汽進入機組，導致機組轉速上升，最高到4900rpm，不得不破壞真空，迅速關閉主汽門，才能將轉速降低而停機。如果不及時破壞真空，迅速將失去控制，嚴重的將造成飛車等嚴重設備事故。即升速時將一道門全開，二道主汽門全關，緩慢打開二道主汽門旁路門控制轉速上升。這種升速方法完全依靠職工手感和經驗，轉速雖然能控制在一定范圍內，但由于定速并網需要轉速穩定在4340rpm，而手動升速很難將其控制在一個穩定值上，故并網需要反復調整轉速，造成發電機并網困難，同時機組存在設備安全隱患。

為了保證機組穩定運行，經過生產科、設備科等相關科室協調后，機組將利用2BF定修時間停機檢修。將調速汽門閥座拆卸，用干凈的白布堵塞閥座進氣孔上部，并放置軟白面，放置金屬粉末及雜物進入進氣孔內，接著將閥座除銹、除油、砂紙打磨，開始現場堆焊熔敷修復，熔敷結束后用銑床進行粗加工熔敷層，根據閥座弧形角度數控車床加工鑄鐵研磨試件，并進行精研磨閥座，修復完后將其進行探傷、檢查熔敷層內有無氣孔等缺陷，最后將部件結構尺寸及密封效果進行檢驗、驗收。

調速汽門結題檢查發現，在其中一個組合閥碟的中心閥碟密封處有一不規則硬物，致使中心閥碟無法正常關閉，導致閥碟與閥座密封處均出現裂痕，造成設備進氣量不能有效控制，進而機組無法正常啟、停機。

我公司采用堆焊熔敷修復技術對調速汽門閥座進行修補，此方法檢修時間短，損壞部位無需拆卸，可現場修復，修復后的部件可保持原有性能，大大降低檢修費用，提高公司經濟效益。

修復前后效果對比：

圖1 能源科技分公司北區10#汽輪發電機組調速汽門閥座因磨損堆焊修復處理

調速汽門使用堆焊熔敷修復技術檢修后，機組啟機正常沖轉，調速汽門能夠在調速系統的控制下緩慢打開，中控室內用調速系統對機組轉速進行控制，按照正常的升速曲線進行啟機（600rpm暖機10分鐘，1400rpm暖機30分鐘，4340rpm定速），每個轉速節點均能保持轉速穩定，不僅保證了機組的正常暖機，且機組并網時，能夠穩定維持4340rpm轉速，為并網創造了良好的條件。機組打閘停機后，調速汽門能夠迅速關閉，機組轉速緩慢下降，正常停機。不會出現打閘后轉速迅速上升的現場，避免了因汽輪機超速對機組產生的嚴重損傷。

利用此堆焊熔敷修復技術首先在時間方面節省檢修時間，如果調速汽門閥座返廠檢修，檢修時間長達10天左右，而此檢修技術僅用2天時間，其次節省備件費用和運輸費用。此堆焊熔敷修復技術共節省300萬元左右。

案例2除塵風機葉輪的堆焊熔敷修復技術。

除塵風機作業時，由于高速通過大量高濃度的粉塵和顆粒，風機葉輪承受著嚴重的沖刷和磨損，經過機組運行一段時間后除塵風機的葉輪、葉片磨損，機組失去平衡，葉輪葉片損壞導致報廢。為解決除塵風機葉片的耐磨問題，耐磨堆焊熔敷修復技術顯著的優勢，得到了廣泛應用并取得了較好的經濟效益。我廠一般采用TM65耐磨堆焊焊條，在除塵風機葉輪的磨損部位堆焊上單層的直條或網絡狀耐磨道，此方法可起到良好的耐磨效果，對于機組設備工況特別惡劣的情況，公司針對性的使用TN65、TA45焊條，效果十分顯著，并取得了良好的經濟效益和社會效益。

圖2 除塵風機葉輪磨損使用堆焊熔敷修復技術修復

能源科技分公司除塵風機生產過程中除塵系統因高溫、高風壓、高風速、高濃度粉塵的沖刷，風機葉片磨損嚴重，但因生產任務重，無法長時間停產檢修。分別采用小修、現場大修和恢復性大修三種方式進行修復，因部件磨損主要發生在工件表面，用堆焊修復技術的方法將耐磨材料熔覆在工件表面以改善耐磨性是一種經濟有效的工藝方法，還可以獲得優異的綜合性能，對提高設備的使用壽命、節能、節材、減少維修成本、提高產量和生產效率、增加效益有重大意義。因此為了保證機組穩定運行，經過生產科、設備科等相關科室協調后，將除塵風機葉輪修復采用堆焊熔敷修復技術。

圖3 除塵風機轉子葉片磨損使用堆焊熔敷修復技術修復

3 總結

對于能源科技分公司大型A類設備，尤其是其有些主要零部件不可能進行申請備用，一旦發生磨損等情況，拆卸或返廠更換極其困難，給生產和檢修造成了很大的麻煩，堆焊修復技術成功解決了這一難題，對損壞部位進行現場修復，節省了大量的人力、物力、財力，是一種新型的部件修復技術，可在公司大型旋轉設備如汽輪機、鼓風機、TRT、除塵風機等設備檢修方面推廣應用。