75T流化床鍋爐水冷壁防磨帶的堆焊修補工藝

陳會章（甘肅省高臺縣職業(yè)中專734300）

75T流化床鍋爐水冷壁防磨帶的堆焊修補工藝

陳會章（甘肅省高臺縣職業(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,磨損最嚴重部位)模式壁的堆焊修補工藝;通過對其材料的技術性能及焊接中出現(xiàn)的應力分析,并提出具體的焊接工藝,經(jīng)過精心準備,認真焊接,順利完成修補工作。

堆焊水冷壁減薄溝槽修復工藝

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

堆焊是焊接領域中的一個重要分支,它在冶金機械、礦山機械、農(nóng)業(yè)機械、石油化工機械、交通運輸、原子能工程等制造和修復中獲得廣泛的應用。堆焊的實質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或異種材質金屬的工藝過程。它不是為了連接金屬零件，其目的是通過堆焊方法以使零件恢復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無縫鋼管和&6×5mm的A3板焊接而成，在經(jīng)過流化顆粒5m/s的流速沖刷過程中經(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），當流化顆粒經(jīng)過5 m/s的流速自下而上再下落時產(chǎn)生的渦流就會在凹凸的地方積聚形成局部沖刷渦流，在很短的時間內(nèi)就會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

以前焊補時清理管壁周圍至金屬光澤再用￠3.2E4303焊條烘干后進行焊接，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)過時在局部形成渦流沖刷，至始膜式壁在運行30-60天之間就會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；多層焊接。具體操作步驟如下：

（一）焊條、焊機準備

采用時代ZX7-400逆變直流電焊機正接。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，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，左右夾角為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，但熔池溫度過高時，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高，可采用適當?shù)臋M向擺動和挑弧焊的方法進行，并使熔池的表面始終得到電弧氣氛的保護，第一層采用滅弧的方法焊接，防止溫度過高燒穿管壁，從而使焊渣進入管內(nèi)堵塞閥門或者是閥門關閉不嚴影響運行：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造成局部應力過大，每一層堆焊結束后都要用角向磨光機磨平再用銼刀清理殘沙；然后再進行下一層焊接；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。

用三層堆焊達到原水冷壁管￠60×5cm的厚度，最后一層用磨光機仔細修磨使堆焊處與原管平滑過度，堆焊處要求無任何凹凸。

五、用小電流、多層堆焊的優(yōu)點

減小了熔合比、減少了應力的過于集中、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。

焊補結束后經(jīng)外觀檢查、打超水壓實驗（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，修復工作用時4小時完成。

經(jīng)過運行使用后證明對流化床鍋爐防磨帶進行以上所述堆焊修復是可行的，既減少了維修時間又延長了連續(xù)運行的壽命（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.中國勞動社會保障出版社,2002.

[2]鍋爐壓力容器培訓教材.北京科學技術出版社出版,1999.

[3]焊工技師培訓教材.機械工業(yè)出版社, 2007.

（責編 張 宇）