摘 要：火力發(fā)電廠的磨煤機是保證鍋爐滿負(fù)荷運行的關(guān)鍵設(shè)備，磨煤機端蓋在長周期運行過程中承受巨大的載荷并伴隨著低頻振動，鑄件的應(yīng)力集中部位會出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。更換端蓋由于設(shè)備制造周期長，更換難度大，將對鍋爐長周期滿負(fù)荷運行造成一定影響。本文通過介紹對該裂紋的成功補焊，減少了磨煤機的停運時間，為鍋爐的安穩(wěn)長滿優(yōu)提供了設(shè)備保證。

關(guān)鍵詞：磨煤機;裂紋;冷焊

1 設(shè)備概況及問題概述

巴陵石化公司熱電部（城區(qū)）#2機爐于1992年9月投入使用，其制粉設(shè)備是由西安電力機械廠生產(chǎn)的DTM290/470磨煤機，每臺機組配置2臺磨煤機。機組運行至2015年2月份，共運行接近120000小時。

巡檢中發(fā)現(xiàn)甲側(cè)磨煤機端蓋有一處裂紋，為貫穿性裂紋，長度達到2300mm以上，端蓋板厚度為40mm。由于無該端蓋備品備件，臨時生產(chǎn)周期在三個月以上，且費用較高，無法滿足電廠實際運行需要，決定對該處裂紋進行打磨消除后補焊處理。

2 焊接修復(fù)工藝

2.1? 材料的焊接性能

端蓋輪轂材質(zhì)為ZG35CrMo，強度和切削性良好，可用于制造載荷較高的耐磨零件，如輥子、缸體、制動輪、大齒輪等，其化學(xué)成分和力學(xué)性能如下：

碳鋼的焊接性主要取決于碳當(dāng)量，隨著碳當(dāng)量的增加，焊接性逐漸變差。根據(jù)國際焊接學(xué)會碳當(dāng)量公司計算Ce=0.708%，焊接熱影響區(qū)淬硬傾向嚴(yán)重，冷裂紋敏感性強，焊接區(qū)易出現(xiàn)冷裂紋和堆焊層金屬剝離。

2.2焊接工藝參數(shù)的選擇

2.2.1焊接材料的選擇

因焊后不再進行調(diào)質(zhì)處理，選擇焊接材料時沒有必要考慮成分和熱處理工藝必須與母材相匹配的問題，主要是防止冷裂紋。故本次焊接材料選用塑性和韌性好的純奧氏體鉻鎳鋼焊條A407，能使焊接變形集中在焊縫金屬上，減少了近縫區(qū)所承受的應(yīng)力，焊縫為純奧氏體，可溶解更多的氫，避免了焊縫中的氫向熔合區(qū)擴散。

2.2.2工藝參數(shù)

為避免過熱區(qū)奧氏體晶粒粗化，減輕高溫回火區(qū)的軟化，獲得對冷裂紋敏感性低的組織，應(yīng)使焊縫在高溫停留時間短而冷卻速度慢。為此，應(yīng)用小的焊接熱輸入，預(yù)熱溫度取低值，焊后立即后熱。

2.2? 裂紋修復(fù)方案

2.2.1先將有裂紋區(qū)域附近全部打磨平滑光亮后，用滲透探傷確定裂紋的長度，并做好記號，在裂紋兩端用φ10mm鉆頭鉆一止裂孔。先用碳弧氣刨將裂紋刨去20mm，再用砂輪機和合金磨頭將打磨區(qū)域進行修整，打磨掉5mm左右氧化淬硬層，將該區(qū)域修磨成U型坡口形狀。最后用滲透探傷檢查確認(rèn)除底部裂紋外其余裂紋是否完全消除，如未完全消除則繼續(xù)打磨、探傷，直至裂紋徹底消除。

2.2.2焊前用氧氣-乙炔火把將補焊部位周圍50-100mm范圍內(nèi)均勻預(yù)熱到150℃左右，用測溫槍控制溫度。施焊時要求進行間斷和對稱焊接，每根焊條以2-3次焊完為宜，焊接過程中應(yīng)對每個焊道進行錘擊以消除焊接應(yīng)力，焊接時用測溫槍跟蹤焊道邊緣母材溫度，不能有較大升高，如超過300℃應(yīng)停止焊接，等冷卻后再繼續(xù)施焊。

2.2.3 端蓋板外部裂紋消除后，進磨煤機筒體，將內(nèi)部端襯板拆除，用前述方法將剩余裂紋消除。

2.2.3考慮到該材料焊后可能產(chǎn)生延遲裂紋，焊后對焊縫立即進行200-250℃消氫熱處理，方法仍然采用氧氣-乙炔火把加熱方式，并用測溫槍控制溫度，持續(xù)時間至少在30分鐘以上。

2.2.4對焊縫進行表面打磨，將余高打磨平整并且整條焊縫周邊圓滑過渡。用滲透探傷檢查焊縫表面及熱影響區(qū)附近區(qū)域，無超標(biāo)缺陷后整個焊接工作完成，如圖1、圖2。

3 實施效果

該磨煤機補焊后投入正常運行，對該補焊區(qū)域進行跟蹤檢查，最初為每周檢查一次，一個月后改為每月檢查一次，至今該磨煤機已經(jīng)運行3年，超過15000小時，未出現(xiàn)開裂情況，現(xiàn)已視為永久修復(fù)。

4 結(jié)論

從該部位后續(xù)運行的情況看，該處理方案處理后設(shè)備運行情況良好，為同類設(shè)備裂紋修復(fù)提供了經(jīng)驗。

作者簡介：

李金秋（1968.10--）男，助理工程師，從事設(shè)備技術(shù)管理工作。