堆焊熔敷修復技術(shù)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(shù)廣泛應用于化工設(shè)備和各種機械設(shè)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(shè)備零部件的磨損部位。堆焊對于提高設(shè)備零部件的使用壽命，合理使用材料，提高設(shè)備性能，降低設(shè)備成本有顯著的經(jīng)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(shù)簡介

堆焊熔敷修復技術(shù)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(jié)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(shè)備日常檢修維護中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)設(shè)備由于腐蝕、磨損、沖刷、汽蝕等損壞，以往在出現(xiàn)此類問題時，為保證設(shè)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(chǎn)造成較大影響。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，設(shè)備應急維修技術(shù)，在保障生產(chǎn)和安全方面起到了特殊的作用。設(shè)備應急維修技術(shù)是在設(shè)備出現(xiàn)故障失去能力時，運用應急診斷與維修技術(shù)，迅速對設(shè)備進行評估并根據(jù)需要快速修復損傷部位，使設(shè)備能夠恢復全部或部分功能。

堆焊熔敷修復技術(shù)是設(shè)備維修的主要手段之一，科學進步推動了焊接技術(shù)的發(fā)展，新的焊接技術(shù)不斷涌現(xiàn)：熱噴涂、堆焊在公司設(shè)備檢修中應用廣泛。在設(shè)備檢修中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)設(shè)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(xiàn)此類問題時，需要更換新備件，造成備件消耗量較大，在設(shè)備出現(xiàn)故障失去能力時，利用焊接修復技術(shù)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(fā)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(yōu)良的堆焊層性能，即優(yōu)質(zhì)、高效、低稀釋率的堆焊技術(shù)。

2 案例1汽輪發(fā)電機組調(diào)速汽門閥座的堆焊熔敷技術(shù)修復

唐鋼能源科技分公司北區(qū)10#汽輪發(fā)電機組由于調(diào)速汽門不嚴，打閘停機后，調(diào)速汽門仍有蒸汽進入機組，導致機組轉(zhuǎn)速上升，最高到4900rpm，不得不破壞真空，迅速關(guān)閉主汽門，才能將轉(zhuǎn)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(shè)備事故。即升速時將一道門全開，二道主汽門全關(guān)，緩慢打開二道主汽門旁路門控制轉(zhuǎn)速上升。這種升速方法完全依靠職工手感和經(jīng)驗，轉(zhuǎn)速雖然能控制在一定范圍內(nèi)，但由于定速并網(wǎng)需要轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在4340rpm，而手動升速很難將其控制在一個穩(wěn)定值上，故并網(wǎng)需要反復調(diào)整轉(zhuǎn)速，造成發(fā)電機并網(wǎng)困難，同時機組存在設(shè)備安全隱患。

為了保證機組穩(wěn)定運行，經(jīng)過生產(chǎn)科、設(shè)備科等相關(guān)科室協(xié)調(diào)后，機組將利用2BF定修時間停機檢修。將調(diào)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(nèi)，接著將閥座除銹、除油、砂紙打磨，開始現(xiàn)場堆焊熔敷修復，熔敷結(jié)束后用銑床進行粗加工熔敷層，根據(jù)閥座弧形角度數(shù)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(nèi)有無氣孔等缺陷，最后將部件結(jié)構(gòu)尺寸及密封效果進行檢驗、驗收。

調(diào)速汽門結(jié)題檢查發(fā)現(xiàn)，在其中一個組合閥碟的中心閥碟密封處有一不規(guī)則硬物，致使中心閥碟無法正常關(guān)閉，導致閥碟與閥座密封處均出現(xiàn)裂痕，造成設(shè)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(shù)對調(diào)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(xiàn)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(jīng)濟效益。

修復前后效果對比：

圖1 能源科技分公司北區(qū)10#汽輪發(fā)電機組調(diào)速汽門閥座因磨損堆焊修復處理

調(diào)速汽門使用堆焊熔敷修復技術(shù)檢修后，機組啟機正常沖轉(zhuǎn)，調(diào)速汽門能夠在調(diào)速系統(tǒng)的控制下緩慢打開，中控室內(nèi)用調(diào)速系統(tǒng)對機組轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速節(jié)點均能保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，不僅保證了機組的正常暖機，且機組并網(wǎng)時，能夠穩(wěn)定維持4340rpm轉(zhuǎn)速，為并網(wǎng)創(chuàng)造了良好的條件。機組打閘停機后，調(diào)速汽門能夠迅速關(guān)閉，機組轉(zhuǎn)速緩慢下降，正常停機。不會出現(xiàn)打閘后轉(zhuǎn)速迅速上升的現(xiàn)場，避免了因汽輪機超速對機組產(chǎn)生的嚴重損傷。

利用此堆焊熔敷修復技術(shù)首先在時間方面節(jié)省檢修時間，如果調(diào)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(shù)僅用2天時間，其次節(jié)省備件費用和運輸費用。此堆焊熔敷修復技術(shù)共節(jié)省300萬元左右。

案例2除塵風機葉輪的堆焊熔敷修復技術(shù)。

除塵風機作業(yè)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(jīng)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(shù)顯著的優(yōu)勢，得到了廣泛應用并取得了較好的經(jīng)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(wǎng)絡(luò)狀耐磨道，此方法可起到良好的耐磨效果，對于機組設(shè)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(jīng)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(shù)修復

能源科技分公司除塵風機生產(chǎn)過程中除塵系統(tǒng)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(chǎn)任務(wù)重，無法長時間停產(chǎn)檢修。分別采用小修、現(xiàn)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(fā)生在工件表面，用堆焊修復技術(shù)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(jīng)濟有效的工藝方法，還可以獲得優(yōu)異的綜合性能，對提高設(shè)備的使用壽命、節(jié)能、節(jié)材、減少維修成本、提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效率、增加效益有重大意義。因此為了保證機組穩(wěn)定運行，經(jīng)過生產(chǎn)科、設(shè)備科等相關(guān)科室協(xié)調(diào)后，將除塵風機葉輪修復采用堆焊熔敷修復技術(shù)。

圖3 除塵風機轉(zhuǎn)子葉片磨損使用堆焊熔敷修復技術(shù)修復

3 總結(jié)

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