CN104014903B - 离心风机叶轮叶片磨损后的手工电弧焊修复方法 - Google Patents

Abstract

一种离心风机叶轮叶片磨损后的手工电弧焊的修复方法，包括修复前的准备和修复步骤，其修复的方法步骤是：包括清洗工件，检测工件、拆卸损伤叶轮、对工件进行分析、安装专用工装、将叶轮叶片磨损部位去除疲劳层、检测母材材质。选择焊材采用小电流、短弧操作、对称焊接的方式焊接被修复的损伤部位；然后进行去应力热处理，去除残余应力，对加工后的工件表面进行表面着色探伤检测，整体进行组装，达到厂家原设计标准。本发明修复的部位具有耐磨性好，硬度强、熔覆层与叶轮叶片母材的熔合率高、叶轮变形小等优点。<b />

Description

离心风机叶轮叶片磨损后的手工电弧焊修复方法

技术领域：

本发明涉及机械修复领域的手工电弧焊修复方法，特别是涉及一种离心风机叶轮叶片的手工电弧焊修复方法。

背景技术

由于离心压风机叶轮叶片在运行过程中承受较大的冲刷磨损，以及工件本身存在制造缺陷，在叶片与轮盘轮毂连接处存在应力集中，在应力集中处易发生破坏形成裂纹，逐步扩展发生断裂。目前对离心压风机叶轮叶片裂纹的修复，一般采用传统堆焊技术，这种堆焊修复方法不但耐磨性差、修复层易脱落而且仍然会含有裂纹。这些缺陷严重影响了离心风机的使用效果，更换设备需花费很大成本，也浪费资源，给企业造成巨大的损失。所以，选择适合的修复技术实现离心风机叶轮叶片的修复再制造，是一项具有重要意义的工作。

发明内容

本发明的目的在于针对现有传统堆焊技术修复耐磨性差、修复层易脱落、含有裂纹等不足，提供一种耐磨性好，硬度强、修复层具有裂纹少、熔覆层与叶片母材熔合率高、叶轮变形小的离心风机叶轮叶

片磨损后的手工电弧焊修复方法，该方法利用手工电弧焊技术对离心风机叶轮叶片的修复方法。

实现上述发明目的采用的技术方案是：

一种离心风机叶轮叶片磨损后的手工电弧焊的修复方法，包括修复前的准备和修复步骤，其修复的方法步骤是：

第一步修复前的准备

a.清洗工件，检测离心风机叶轮叶片各部位的尺寸，确定损伤部位及其磨损量；

b.对工件进行径向、端面跳动检测；

c.将损伤叶轮拆卸；

d.对工件进行失效分析及其寿命评估；

e.安装专用工装；

f.将叶轮叶片磨损部位去除疲劳层0.5-2mm，将疲劳层清洗干净，以出现新的加工面；

g.检测离心风机叶轮叶片母材材质的硬度和成分；

第二步修复过程

h.根据g步骤的检测结果选择焊接材料，按照重量百分比计，选用含有C0.04%，Mn0.8%，Si0.6%，S0.02%，P0.03%，Cr16.5%，Ni6%，Mo0.7%，Cu0.3%,其余为铁的焊接材料，该焊接材料直径为2.5mm，焊接电流60-80A；

i采用小电流、短弧操作、对称焊接的方式焊接被修复的离心机风机叶轮叶片的损伤部位；

第三步修复后的检测

j.离心风机叶轮叶片焊接后进行去应力热处理，去除残余应力；

k.对离心风机叶轮叶片损伤部位焊接后，按照要求进行机械加工；

l.对加工后的工件表面进行表面着色探伤检测；

m.对离心风机叶轮叶片加工精度检测；

n.整体进行组装；

o.对离心风机叶轮各部位进行机械加工校正变形量，达到厂家原设计标准。

进一步，所述专用工装是芯轴、底板、压板、卡板和高强螺栓。

进一步，所述的清洗工件，是对离心风机叶轮叶片上的灰尘、油污、锈蚀进行清理。

进一步，着色探伤检测方法是，在叶轮叶片修复后的表面喷涂一层红色渗透剂10-15分钟，用清洗剂将工件上的渗透剂清洗干净，在叶轮叶片修复后的表面喷涂一层白色的显像剂，若有气孔会出现红点，若有裂痕会出现红线。

进一步，对修复后的离心风机叶轮进行热处理去除残余应力用的方法是：将修复后的离心风机叶轮放在加热炉里，温度为600-650℃，保温2小时，当温度下降到200℃以下后出炉。

采用上述技术方案，本方法提供了对叶轮叶片材料的技术性能的分析，确定了手工电弧焊修复的施工方案，并提出了利用手工电弧焊技术具体的修复工艺，相比传统的堆焊，其修复的部位耐磨性好，硬度强、熔覆层与叶轮叶片母材的熔合率高、叶轮变形小等优点。在叶轮叶片表面形成有相互融合的、且具有与基体完全不同成分的合金覆层；其基体与焊接熔覆层的结合强度不低于原基材的90%；熔铸层及其界面组织致密，晶粒小，没有孔洞、夹渣、裂纹等缺陷；修复层表面有较高的蠕变极限、良好的持久强度和较好的抗热疲劳及断裂性能。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明做进一步的描述

本实施例是一种离心风机叶轮叶片磨损后的手工电弧焊修复的方法，在修复前：要对设备解体拆卸，打标示，清洗工件，检测各部尺寸，确定损伤部位及其磨损量。对离心风机叶轮进行径向、端面跳动，检测是否有变形现象。对工件进行失效分析及其寿命评估，根据修复内容制定修复工艺、工时等；损伤部位去除疲劳层0.5-2mm，特殊情况下可将疲劳层清洗干净，以出现新的加工面。检测叶轮叶片母材材质及其硬度，本专利涉及的叶轮叶片材料马氏体不锈钢。

在修复过程中：根据所检测的结果选择手工电弧焊修复所需要的焊材，该焊接材料按照重量百分比计，含有C0.04%，Mn0.8%，Si0.6%，S0.02%，P0.03%，Cr16.5%，Ni6%，Mo0.7%，Cu0.3%；焊材直径为2.5mm；焊接前安装专用工装；根据焊接材料选择焊接工艺，焊接电流60-80A，小电流、短弧操作、对称焊接；

所述清洗工件，对离心风机轴承座上的灰尘、油污、锈蚀等进行清理。

对离心风机叶轮叶片损伤部位焊接后，进行去应力热处理并按照图纸及有关技术要求进行机械加工，包括车、铣、钳加工。对加工后的工件进行表面着色探伤检测是否有气孔、夹渣、裂痕等影响叶轮叶片机械性能的缺陷。对离心风机叶轮叶片加工精度检测；整体进行组装车床加工校正变形，检验其修复质量是否合格。

具体实施例

实施例1：

第一步，修复前的准备：对编号为RZ-LF011待修复离心风机设备进行解体拆卸，打标示，采用高压水枪清洗工件，对离心风机叶轮叶片上的灰尘、油污、锈蚀等进行清洗处理，处理干净后，检测各部尺寸，确定叶轮叶片损伤部位及其磨损量。对离心风机整体进行径向、端面跳动，检测是否有变形现象。对工件进行失效分析及其寿命评估，根据修复内容制定修复工艺等。依据损伤情况，将损伤部位去除疲劳层2mm，出现新的加工面为止。检测轴承座母材材质及其硬度，确定轴承座基材为马氏体不锈钢。

第二步，在修复过程中：根据所检测的结果选择手工电弧焊修复所需要的焊材，该焊接材料的组分及重量百分比含量是C0.04%，Mn0.8%，Si0.6%，S0.02%，P0.03%，Cr16.5%，Ni6%，Mo0.7%，Cu0.3%，其余为铁。焊材直径2.5mm；焊接前安装专用工装：芯轴、底板、压板、卡板、及高强螺栓；根据焊接材料选择焊接工艺，焊接电流60-80A，小电流、短弧操作、对称焊接。

第三步，对离心风机叶轮叶片损伤部位焊接后，进行去应力热处理并按照图纸及有关技术要求进行机械加工，包括车、铣、钳加工。对加工后的工件进行表面着色探伤检测是否有气孔、夹渣、裂痕等影响叶轮叶片机械性能的缺陷。对离心风机叶轮叶片加工精度检测；整体进行组装车床加工校正变形，检验其修复质量是否合格。

检测叶轮叶片表面影响叶片机械性能的缺陷的方法是，在叶轮叶片修复后的表面喷涂一层红色渗透剂等待10-15分钟，使用清洗剂将工件上的渗透剂清洗干净，在叶轮叶片修复后的表面喷涂一层白色的显像剂，若有气孔会出现红点，若有裂痕会出现红线。

对修复后的离心风机叶轮进行热处理去除残余应力，所使用的方法是将修复后的离心风机叶轮放在加热炉里，温度为600-650℃，然后保温2小时，当温度下降到200℃以下后出炉。

实施例2：

第一步修复前的准备：对编号为RZ-LF-0171待修复离心风机设备进行解体拆卸，打标示，采用高压水枪清洗工件，要对离心风机叶轮叶片上的灰尘、油污、锈蚀等进行处理，处理干净后，检测各部尺寸，确定叶轮叶片损伤部位及其磨损量。对离心风机整体进行径向、端面跳动，检测是否有变形现象。对工件进行失效分析及其寿命评估，根据修复内容制定修复工艺等。依据损伤情况，将损伤部位去除疲劳层0.5mm，出现新的加工面。检测轴承座母材材质及其硬度，确定轴承座基材为马氏体不锈钢。

第二步，在修复过程中：根据所检测的结果选择手工电弧焊修复所需要的焊材，该焊接材料的组分及重量百分比含量是C0.04%，Mn0.8%，Si0.6%，S0.02%，P0.03%，Cr16.5%，Ni6%，Mo0.7%，Cu0.3%，其余为铁。焊材直径2.5mm；焊接前安装专用工装：芯轴、底板、压板、卡板、及高强螺栓；根据焊接材料选择焊接工艺，焊接电流60-80A，小电流、短弧操作、对称焊接。

第三步，离心风机叶轮叶片损伤部位焊接后，进行去应力热处理并按照图纸及有关技术要求进行机械加工，包括车、铣、钳加工。对加工后的工件进行表面着色探伤检测是否有气孔、夹渣、裂痕等影响叶轮叶片机械性能的缺陷。对离心风机叶轮叶片加工精度检测；整体进行组装车床加工校正变形，检验其修复质量是否合格。

检测叶轮叶片表面影响叶片机械性能的缺陷的方法是，在叶轮叶片修复后的表面喷涂一层红色渗透剂等待10-15分钟，使用清洗剂将工件上的渗透剂清洗干净，在叶轮叶片修复后的表面喷涂一层白色的显像剂，若有气孔会出现红点，若有裂痕会出现红线。

对修复后的离心风机叶轮进行热处理去除残余应力，所使用的方法是将修复后的离心风机叶轮放在加热炉里，温度为600-650℃，然后保温2小时，当温度下降到200℃以下后出炉。

实施例3：

第一步修复前的准备：对编号为RZ-LFZ-0161待修复离心风机设备进行解体拆卸，打标示，采用高压水枪清洗工件，要对离心风机叶轮叶片上的灰尘、油污、锈蚀等进行处理，检测各部尺寸，确定叶轮叶片损伤部位及其磨损量。对离心风机整体进行径向、端面跳动，检测是否有变形现象。对工件进行失效分析及其寿命评估，根据修复内容制定修复工艺等；依据损伤情况，将损伤部位去除疲劳层1.5mm，出现新的加工面。检测轴承座母材材质及其硬度，确定轴承座基材为马氏体不锈钢。

第二步在修复过程中：根据所检测的结果选择手工电弧焊修复所需要的焊材，该焊接材料的组分及重量百分比含量是C0.04%，Mn0.8%，Si0.6%，S0.02%，P0.03%，Cr16.5%，Ni6%，Mo0.7%，Cu0.3%，其余为铁。焊材直径2.5mm；焊接前安装专用工装：芯轴、底板、压板、卡板、及高强螺栓；根据焊接材料选择焊接工艺，焊接电流60-80A，小电流、短弧操作、对称焊接。

第三步离心风机叶轮叶片损伤部位焊接后，进行去应力热处理并按照图纸及有关技术要求进行机械加工，包括车、铣、钳加工。对加工后的工件进行表面着色探伤检测是否有气孔、夹渣、裂痕等影响叶轮叶片机械性能的缺陷。对离心风机叶轮叶片加工精度检测；整体进行组装车床加工校正变形，检验其修复质量是否合格。

检测叶轮叶片表面影响叶片机械性能的缺陷的方法是，在叶轮叶片修复后的表面喷涂一层红色渗透剂等待10-15分钟，使用清洗剂将工件上的渗透剂清洗干净，在叶轮叶片修复后的表面喷涂一层白色的显像剂，若有气孔会出现红点，若有裂痕会出现红线。

对修复后的离心风机叶轮进行热处理去除残余应力，所使用的方法是将修复后的离心风机叶轮放在加热炉里，温度为600-650℃，然后保温2小时，当温度下降到200℃以下后出炉。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种离心风机叶轮叶片磨损后的手工电弧焊的修复方法，包括修复前的准备和修复步骤，其特征在于，其修复的方法步骤是：

第一步修复前的准备

a.清洗工件，检测离心风机叶轮叶片各部位的尺寸，确定损伤部位及其磨损量；

b.对工件进行径向、端面跳动检测；

c.将损伤叶轮拆卸；

d.对工件进行失效分析及其寿命评估；

e.安装专用工装；

f.将叶轮叶片磨损部位去除疲劳层0.5-2mm，将疲劳层清洗干净，以出现新的加工面；

g.检测离心风机叶轮叶片母材材质的硬度和成分；

第二步修复过程

h.根据g步骤的检测结果选择焊接材料，按照重量百分比计，选用含有C0.04%，Mn0.8%，Si0.6%，S0.02%，P0.03%，Cr16.5%，Ni6%，Mo0.7%，Cu0.3%,其余为铁的焊接材料，该焊接材料直径为2.5mm，焊接电流60-80A；

i采用小电流、短弧操作、对称焊接的方式焊接被修复的离心机风机叶轮叶片的损伤部位；

第三步修复后的检测

j.离心风机叶轮叶片焊接后进行去应力热处理，去除残余应力；

k.对离心风机叶轮叶片损伤部位焊接后，按照要求进行机械加工；

l.对加工后的工件表面进行表面着色探伤检测；

m.对离心风机叶轮叶片加工精度检测；

n.整体进行组装；

o.对离心风机叶轮各部位进行机械加工校正变形量，达到厂家原设计标准。

2.根据权利要求1所述的离心风机叶轮叶片磨损后的手工电弧焊的修复方法，其特征在于，所述专用工装是芯轴、底板、压板、卡板和高强螺栓。

3.根据权利要求1所述的离心风机叶轮叶片磨损后的手工电弧焊的修复方法，其特征在于，所述的清洗工件，是对离心风机叶轮叶片上的灰尘、油污、锈蚀进行清理。

4.根据权利要求1所述的离心风机叶轮叶片磨损后的手工电弧焊的修复方法，其特征在于，着色探伤检测方法是，在叶轮叶片修复后的表面喷涂一层红色渗透剂，等待10-15分钟后，用清洗剂将工件上的渗透剂清洗干净，在叶轮叶片修复后的表面喷涂一层白色的显像剂，若有气孔会出现红点，若有裂痕会出现红线。

5.根据权利要求1所述的离心风机叶轮叶片磨损后的手工电弧焊的修复方法，其特征在于，对修复后的离心风机叶轮进行热处理去除残余应力用的方法是：将修复后的离心风机叶轮放在加热炉里，温度为600-650℃，保温2小时，当温度下降到200℃以下后出炉。