本發(fā)明屬于設備檢修領域,具體的是一種循環(huán)風機葉輪在線焊接方法。
背景技術(shù):
干熄焦循環(huán)風機是煉鐵廠搗固焦干熄焦系統(tǒng)至關重要的生產(chǎn)設備之一,它的運行正常與否直接關系干熄爐的順利運行,干熄焦擔負著焦爐焦炭干熄、煉鐵廠蒸汽外送的重任,它的良好運行直接關系到焦炭的干熄率、以及蒸汽的產(chǎn)量;循環(huán)風機介質(zhì)氣體焦粉含量一般情況下:700~800mg/Nm3,氣體焦粉含量≤2g/Nm3。二次除塵器中殘留粉焦粒度分布為:其中≤0.25mm的占4.7%;其中≤0.25~1mm的占12.1%;其中≤1~1.5mm的占77.2%;其中≤1.5~3mm的占5.6%;其中≤3~5mm的占0.4%。風機的工作制度為每年345天,每天24小時連續(xù)工作,這樣粉塵含量大,長時間運行,造成風機葉輪出現(xiàn)裂紋,造成葉輪更新,以往大型風機葉輪裂紋處理都是采用開坡口直接焊接的方法。而葉輪裂紋處理后使用時間短,嚴重影響了正常的生產(chǎn)需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種循環(huán)風機葉輪在線焊接方法,以提高葉輪裂紋處理的質(zhì)量。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:包括順序進行的以下步驟:
a、清除裂紋:在葉片與輪轂連接的一端開U型槽坡口清除裂紋;
b、焊接:采用至少為兩層焊道進行焊接,相鄰兩層焊道間的迭壓面不小于外層焊道寬度的1/3;每層焊道分三段或者兩段進行退焊,每層焊道中相鄰兩段焊道間的接頭處應錯開至少30mm。
進一步的,步驟b)中,焊縫的層間溫度大于或者等于預熱溫度,且小于或者等于60℃。
進一步的,步驟b)中,每焊接完一段焊道,對該段焊道進行錘擊,錘擊焊道的錘擊面為圓弧形,錘擊順序為先該段焊道的中部,再錘擊該段焊道的兩側(cè)。
進一步的,第一層焊道施焊時的電流大于其它層焊道施焊時的電流;第一層焊道施焊時的移行速度小于其它層焊道施焊時的移行速度。
進一步的,第二層焊道以及第二層焊道外側(cè)的焊道在施焊時,焊條的行進路線為波浪線形。
進一步的,在最后一層焊道外側(cè)焊接退火層焊縫。
進一步的,步驟a)中,開U型槽的方法為:先滲透探傷檢測出裂紋的長度和狀況,并標記;然后,在裂紋端部鉆止裂孔;接著,氣焊開U型槽坡口;最后,滲透探傷加磁粉探傷雙重檢測,確認裂紋已被清除;最終,清理干凈U型槽坡口及U型槽坡口兩側(cè)20mm內(nèi)的區(qū)域。
進一步的,在步驟b)之后,以小于或者等于100℃/h的速度使焊縫緩冷至室溫;然后修磨焊縫。
本發(fā)明的有益效果是:該一種循環(huán)風機葉輪在線焊接方法,開U型槽坡口加大焊喉的深度,從而增大了焊縫截面的面積,增大了焊縫承受應力的能力,開U型槽坡口需滿足清除現(xiàn)有裂紋的程度。而采用至少兩層焊縫焊接,與現(xiàn)有一次性焊接相比,每層焊縫的厚度縮小,最內(nèi)層的焊縫厚度縮小,滲透更充分,使焊縫溫度更均勻,降低了焊縫內(nèi)外溫差。而焊喉深度的加大,更充分的滲透提高了焊縫承受應力的能力,延緩了焊縫出現(xiàn)裂紋的時間,從而延長了裂紋修復后的使用時間,有效延長了葉輪使用壽命,減少了葉輪裂紋處理后焊縫返修次數(shù),節(jié)約了維修成本。
附圖說明
圖1為葉輪開U型槽示意圖。
圖中,葉片1、輪轂2、U型槽坡口3。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明如下:
一種循環(huán)風機葉輪在線焊接方法,包括順序進行的以下步驟:
a、清除裂紋:在葉片1與輪轂2連接的一端開U型槽坡口3清除裂紋;
b、焊接:采用至少為兩層焊道進行焊接,相鄰兩層焊道間的迭壓面不小于外層焊道寬度的1/3;每層焊道分三段或者兩段進行退焊,每層焊道中相鄰兩段焊道間的接頭處應錯開至少30mm。
焊道的喉深不足或滲透不足會增加縱向裂紋的發(fā)生機率,焊道通常扮演承受兩端拉伸應力與壓縮應力的關鍵角色。焊道的喉深若是不足或滲透程度不足,意味著能夠承受應力的截面積縮小了,容易發(fā)生斷裂,只要一側(cè)焊接收縮應力大于另一側(cè)焊道的承受力,該側(cè)焊道就會立即出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象。該一種循環(huán)風機葉輪在線焊接方法,如圖1所示,開U型槽坡口3加大焊喉的深度,從而增大了焊縫截面的面積,增大了焊縫承受應力的能力,開U型槽坡口3需滿足清除現(xiàn)有裂紋的程度。而采用至少兩層焊縫焊接,與現(xiàn)有一次性焊接相比,每層焊縫的厚度縮小,最內(nèi)層的焊縫厚度縮小,滲透更充分,使焊縫溫度更均勻,降低了焊縫內(nèi)外溫差。而焊喉深度的加大,以及更充分的滲透提高了焊縫承受應力的能力,延緩了焊縫出現(xiàn)裂紋的時間,從而延長了裂紋修復后的使用時間,有效延長了葉輪使用壽命,減少了葉輪裂紋處理后焊縫返修次數(shù),節(jié)約了維修成本。而相鄰兩層焊道間的迭壓面的寬度越小,相鄰兩層焊道之間剪斷的概率越大,因此,相鄰兩層焊道間的迭壓面不小于外層焊道寬度的1/3,降低了相鄰兩層焊道之間剪斷的概率,提高了焊接質(zhì)量。而每層焊道中相鄰兩段焊道間的接頭處應錯開至少30mm,縮小了接頭處溫度與氣體位置的溫差,保證了整條焊縫受熱的均勻性,從而使應力分布較均勻。
層間溫度過高會引起熱影響區(qū)晶粒粗大,使得焊縫強度及低溫沖擊韌性下降,但是,層間溫度低于預熱溫度,容易在施焊的過程中產(chǎn)生裂紋,因此,作為優(yōu)選,步驟b)中,焊縫的層間溫度大于或者等于預熱溫度,且小于或者等于60℃。層間溫度為60℃時。
進一步的,步驟b)中,每焊接完一段焊道,對該段焊道進行錘擊,錘擊焊道的錘擊面為圓弧形,錘擊順序為先該段焊道的中部,再錘擊該段焊道的兩側(cè)。
每焊完一段后立即用帶圓頭的小錘進行錘擊。先錘擊焊縫中部,再錘擊焊縫兩側(cè),達到布滿麻點為止,以消除部分應力和改拉應力為壓應力。錘擊后用10倍的放大鏡檢查表面,確認無缺陷后繼續(xù)施焊。由于溫度降低,錘擊效果降低,而焊縫的中部為主要易裂部位,因此,先錘擊焊縫的中部,最大程度消除焊縫中部的應力及該其拉應力為壓應力。
為了保證充分滲透,作為優(yōu)選,第一層焊道施焊時的電流大于其它層焊道施焊時的電流;第一層焊道施焊時的移行速度小于其它層焊道施焊時的移行速度。通過增大施焊電流和降低移行速度,達到充分滲透的目的。以焊道的施焊先后順序為準,各層焊道依次命名為第一層焊道、第二層焊道,知道第N層焊道,N等于焊道的層數(shù);而關于內(nèi)側(cè)與外側(cè)的定義為,先施焊的位于后施焊的內(nèi)側(cè),后施焊的位于先施焊的外側(cè)。
越往外層,焊道的寬度越大,而均采用2.5mm的焊條,為了使外層焊道滿足寬度要求及質(zhì)量要求,作為優(yōu)選,第二層焊道以及第二層焊道外側(cè)的焊道在施焊時,焊條的行進路線為波浪線形。
為了保證焊縫的力學性能,作為優(yōu)選,在最后一層焊道外側(cè)焊接退火層焊縫。
優(yōu)選的,步驟a)中,開U型槽的方法為:先滲透探傷檢測出裂紋的長度和狀況,并標記;然后,在裂紋端部鉆止裂孔;接著,氣焊開U型槽坡口3;最后,滲透探傷加磁粉探傷雙重檢測,確認裂紋已被清除;最終,清理干凈U型槽坡口3及U型槽坡口3兩側(cè)20mm內(nèi)的區(qū)域。
檢測出裂紋的長度和狀況,以便確定開設U型槽坡口3的位置和范圍,使裂紋隨著U型坡口的開設被全部清除。在裂紋端部轉(zhuǎn)止裂孔是為了防止開U型槽坡口3時,因振動等原因造成裂紋擴張。清理坡口及坡口兩側(cè)的范圍,避免油、銹或者水等雜質(zhì)等影響焊縫質(zhì)量。
由于焊接時,焊縫處溫度可達到材料沸點,而焊條離開是,焊縫處溫度急劇下將至室溫,這種不均勻溫度會產(chǎn)生殘余應力及變形,為了消除溫度急劇變化的影響,優(yōu)選的,在步驟b)之后以小于或者等于100℃/h的速度使焊縫緩冷至室溫;然后修磨焊縫。通過延緩冷卻速度,能有效降低殘余應力和減小形變。