丁建軍
西安市愛菊糧油工業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)部 西安市
對(duì)風(fēng)機(jī)葉片分別進(jìn)行氧乙炔噴焊與電弧堆焊對(duì)比試驗(yàn)。噴焊加熱速度慢、加熱時(shí)間長(zhǎng),試件變形嚴(yán)重;電弧堆焊加熱時(shí)間短,試件變形較小,但稀釋率較高。為保證葉輪的尺寸及形位偏差這一基本要求,采用變形較小的電弧堆焊方法。
受磨料磨損的工件,一般選用碳化鎢或高鉻合金鑄鐵作為堆焊材料。但采用電弧堆焊的方法,會(huì)使碳化鎢原始顆粒大部分熔化,在堆焊層析出硬度不高的含鎢復(fù)合化合物,影響耐磨性。采用唐山友達(dá)特種焊材有限公司生產(chǎn)的Fe-05高鉻合金粉塊作為堆焊材料,可使堆焊層含有 Cr7C3高硬相,且價(jià)格比碳化鎢焊材便宜。
(1)降低稀釋率。堆焊層的稀釋率,反映了堆焊層中母材熔入數(shù)量的百分比。葉輪母材一般為 Q235或 16Mn。母材熔化后對(duì)耐磨合金材料起稀釋作用,會(huì)降低堆焊層合金化的效果,影響耐磨性。在保證母材與耐磨合金相互熔合的前提下,降低稀釋率就是減少母材熔化量。經(jīng)過(guò)摸索,電流掌握在330~350A,電壓在25~30V,焊接時(shí)間在90s的堆焊工藝規(guī)范效果最好。為減少母材熔化量,應(yīng)注意盡量使堆焊電流減小、電壓降低、堆焊速度加快。但堆焊電流過(guò)小,會(huì)使耐磨合金粉塊不易熔化,導(dǎo)致堆焊速度減慢。欲使堆焊速度加快,又需加大堆焊電流。這一矛盾只有通過(guò)試驗(yàn)才能找到最佳組合。 因此焊工操作時(shí)需注意:電弧擺動(dòng)幅度盡量小,以剛超出粉塊邊緣為宜,但不可咬邊;采用坡度為 5°~10°的下坡焊,使熔池流動(dòng)方向與施焊方向一致。
(2)控制葉輪變形量。堆焊后的葉輪,需要作靜、動(dòng)平衡試驗(yàn),各表面的尺寸、形狀及位置偏差要滿足要求。由于堆焊會(huì)使葉輪受熱不均勻,產(chǎn)生焊接應(yīng)力,還需采取適當(dāng)工藝措施,把葉輪變形控制在公差范圍內(nèi)。
(3)堆焊工藝措施。①保證焊接順序。在每一葉片上堆焊完一塊粉塊后,轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪,在葉片對(duì)稱的相應(yīng)位置,堆焊另一粉塊,如此循環(huán)往復(fù),直至把各葉片堆焊完畢。以此順序堆焊,可使葉輪前后盤均勻收縮,并可避免應(yīng)力過(guò)于集中,可減少焊接變形。②錘擊焊縫。葉輪變形是由于堆焊層在冷卻過(guò)程中發(fā)生收縮造成的。每堆焊完一粉塊,用小錘輕擊,延展堆焊層,可補(bǔ)償部分收縮量,減少變形。③減少線能量。能使葉片受到的熱輸入量最少,熱應(yīng)力變小,這與降低稀釋率的要求一致。
用堆焊工藝修復(fù)的風(fēng)機(jī)葉片,經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn),變形小,穩(wěn)定性好,能滿足形狀和位置公差的要求。