高温风机叶片磨损的修复工艺
发布时间： 2015年08月31日
某公司 2500t/d 新型干法回转窑生产线，窑尾配用W6－2×29－2NO30．5F 高温风机，风机的技术参数见表1。 该风机于2003年10 月投入使用，2007年9月，该风机在运行中，振动值偏大，中控显示器出现报警现象。10月中旬，回转窑大修期间，对风机进行了全面检查，发现叶片磨损较严重，且不均匀。 大的磨损面积达 30mm×75mm，小的磨损面积20mm×50mm，见图1所示。 经检测，振动是由叶片磨损不均匀造成，于是我们对磨损的叶片进行了修补。
1 叶片的修复
1.1 修复方案
根据叶片磨损的程度， 我们及时与风机制造单位进行了联系，并制定了修复方案：叶片修复采用挖补焊接及堆焊耐磨层的方式进行。该高温风机叶片采用铬钼钒合金结构钢，金属性能见表2 所示。该材质的叶片抗磨损、抗热强性和冲击性较高。
叶片修复备料： 由于叶片磨损不一，修复备料按叶片磨损最大面积来定， 备料材质仍用叶片原金属材料。根据测量的实际数值，备用的20块铬钼钒合金结构钢统一尺寸为一个直角边梯形（图 2）。备料全部用切割机制作，厚度8mm，要求尺寸误差在0．5mm 以内，且表面光滑，没有毛边、毛刺。同时，在备料焊接处，还要打磨出 30°的倒角。备料制作完毕，统一称重，如果重量误差较大，要用R317焊条或砂轮打磨对备料进行校正。焊条校正时，补焊位置焊在备料的非工作面上。
1.2 修复步骤
（1）按照备料的尺寸 ，制作样板 。样板尺寸比备料尺寸小 1mm， 然后在叶片上画出所加工的图样，统一割掉磨损的部分。 注意割除时，不要伤到中板的耐磨板。
（2）叶片磨损部分割除后，用砂轮把叶片割边修理平滑， 去掉毛边毛刺，打磨出 30°的倒角。叶片焊接焊条采用4－R317（E5515－B2－V）耐热钢焊条，该焊条的特点抗高温、抗硫、耐腐蚀，且和母材结合性好。 焊条的元素含量和性能见表3。
（3）每个叶片焊接经测算用5根4－R317 耐热钢焊条。 要求双面焊接，焊前先将备料与叶片点焊，施焊时每个叶片先焊一根焊条，然后再焊对称的另一个叶片，这样做的目的是防止局部焊接过热， 引起叶片变形。焊接的焊缝不得有气孔和砂眼，叶片焊接完后对焊口进行渗透探伤。探伤先喷施清洗剂，再抹渗透剂，最后喷显示剂。 如果发现有裂纹，用砂轮将焊口磨开，再重新焊接。
（4）叶片焊接完后，对焊口要进行退火处理。 采取的措施是：用气焊枪对着焊口进行加热 200～300℃，均匀烘烤2～3min。注意叶片退火时，也要做好标记，对称进行。
（5）叶片修复完毕 ，在备料的工作面上，堆焊耐磨层。 耐磨焊条采用新型钨铬硼堆焊焊条，焊条的型号：W－Cr－B，规格：4．00mm×400mm，标准：GB984－2001。 新型钨铬硼堆焊焊条是以 W－Cr－B 为主，含多种元素的合金焊条，其焊层硬度高、耐磨性强、耐腐蚀、耐高温、耐冲击，堆焊成形好，焊后硬度（空冷后）HRC60－68。 堆焊工艺按图 3 所示， 靠叶片边缘位置，要全部堆焊，堆焊面积150mm×70mm；堆焊电流采用 140～180A （交流电焊机），堆焊耐磨焊道的高度 3～4mm，每个叶片用焊条 7 根。
图3 耐磨层的堆焊
叶片修复后，进行了试车。 修后风机主动端轴承水平方向振动值稍大，我们又进行了动平衡调整。调整方法采用“先静后动”调整法。即先将叶轮进行静平衡调整，然后启动风机，用便携式908B 测振表进行动平衡调整。根据908B 测振表的读值，在静平衡配重块上增加或减少配重的重量，如此反复几次，直到达到风机的振动要求为止。该高温风机的振动按正常标准以单方向（水平或垂直或轴向）振速不超过4.0mm/s、位移不超过 140μm 为基准。调整后的高温风机轴承座振动测量数据见表4。
2 修复后风机的运行
高温风机叶片经过修复后， 带负载进行了运转。风机的电机电流显示正常、平稳， 风机轴承座振动正常。2008年4月13日，回转窑检修期间，我们对风机叶轮又进行了检查，修复的叶片状况较好，备料和叶片焊接正常，焊口没有开裂现象。 采用新型钨铬硼堆焊焊条所焊的耐磨层，磨损量很低，没有脱落现象。
1 叶片的修复
1.1 修复方案
根据叶片磨损的程度， 我们及时与风机制造单位进行了联系，并制定了修复方案：叶片修复采用挖补焊接及堆焊耐磨层的方式进行。该高温风机叶片采用铬钼钒合金结构钢，金属性能见表2 所示。该材质的叶片抗磨损、抗热强性和冲击性较高。
叶片修复备料： 由于叶片磨损不一，修复备料按叶片磨损最大面积来定， 备料材质仍用叶片原金属材料。根据测量的实际数值，备用的20块铬钼钒合金结构钢统一尺寸为一个直角边梯形（图 2）。备料全部用切割机制作，厚度8mm，要求尺寸误差在0．5mm 以内，且表面光滑，没有毛边、毛刺。同时，在备料焊接处，还要打磨出 30°的倒角。备料制作完毕，统一称重，如果重量误差较大，要用R317焊条或砂轮打磨对备料进行校正。焊条校正时，补焊位置焊在备料的非工作面上。
1.2 修复步骤
（1）按照备料的尺寸 ，制作样板 。样板尺寸比备料尺寸小 1mm， 然后在叶片上画出所加工的图样，统一割掉磨损的部分。 注意割除时，不要伤到中板的耐磨板。
（2）叶片磨损部分割除后，用砂轮把叶片割边修理平滑， 去掉毛边毛刺，打磨出 30°的倒角。叶片焊接焊条采用4－R317（E5515－B2－V）耐热钢焊条，该焊条的特点抗高温、抗硫、耐腐蚀，且和母材结合性好。 焊条的元素含量和性能见表3。
（3）每个叶片焊接经测算用5根4－R317 耐热钢焊条。 要求双面焊接，焊前先将备料与叶片点焊，施焊时每个叶片先焊一根焊条，然后再焊对称的另一个叶片，这样做的目的是防止局部焊接过热， 引起叶片变形。焊接的焊缝不得有气孔和砂眼，叶片焊接完后对焊口进行渗透探伤。探伤先喷施清洗剂，再抹渗透剂，最后喷显示剂。 如果发现有裂纹，用砂轮将焊口磨开，再重新焊接。
（4）叶片焊接完后，对焊口要进行退火处理。 采取的措施是：用气焊枪对着焊口进行加热 200～300℃，均匀烘烤2～3min。注意叶片退火时，也要做好标记，对称进行。
（5）叶片修复完毕 ，在备料的工作面上，堆焊耐磨层。 耐磨焊条采用新型钨铬硼堆焊焊条，焊条的型号：W－Cr－B，规格：4．00mm×400mm，标准：GB984－2001。 新型钨铬硼堆焊焊条是以 W－Cr－B 为主，含多种元素的合金焊条，其焊层硬度高、耐磨性强、耐腐蚀、耐高温、耐冲击，堆焊成形好，焊后硬度（空冷后）HRC60－68。 堆焊工艺按图 3 所示， 靠叶片边缘位置，要全部堆焊，堆焊面积150mm×70mm；堆焊电流采用 140～180A （交流电焊机），堆焊耐磨焊道的高度 3～4mm，每个叶片用焊条 7 根。
图3 耐磨层的堆焊
叶片修复后，进行了试车。 修后风机主动端轴承水平方向振动值稍大，我们又进行了动平衡调整。调整方法采用“先静后动”调整法。即先将叶轮进行静平衡调整，然后启动风机，用便携式908B 测振表进行动平衡调整。根据908B 测振表的读值，在静平衡配重块上增加或减少配重的重量，如此反复几次，直到达到风机的振动要求为止。该高温风机的振动按正常标准以单方向（水平或垂直或轴向）振速不超过4.0mm/s、位移不超过 140μm 为基准。调整后的高温风机轴承座振动测量数据见表4。
2 修复后风机的运行
高温风机叶片经过修复后， 带负载进行了运转。风机的电机电流显示正常、平稳， 风机轴承座振动正常。2008年4月13日，回转窑检修期间，我们对风机叶轮又进行了检查，修复的叶片状况较好，备料和叶片焊接正常，焊口没有开裂现象。 采用新型钨铬硼堆焊焊条所焊的耐磨层，磨损量很低，没有脱落现象。
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