CN112171177A - 一种干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法，在不破坏整体结构情况下，选用比原材料性质、热处理情况及表面处理更优的材料，进行加工制造。经过简单的几个步骤：装配‑激光过渡焊‑满焊‑去应力保护‑再加工；使干燥器转子轴头具有比原轴头更耐腐蚀、耐疲劳，韧性和强度更高特点。本发明主要对聚丙烯干燥器搅拌转子断裂后的再制造目的，在轴头断裂后通过再制造使得新轴头比原有的在工作时更优的前提下，工艺简单，可控性强，特别是在疫情期间为原材料的充分提供创造了时间，节约了成本。

Description

一种干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法

技术领域

本发明涉及强化再制造技术领域，具体涉及一种干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法。

背景技术

在现代化工业体系运行中大多机械设备都有转子的身影，尤其是干燥器转子在化工行业设备中都是一些几吨、几十吨的大型转子。因此，干燥器转子在生产设备中起到至关重要的作用。干燥器转子在制造过程中的缺陷或使用过程中的损坏，将影响整个产业链的正常运行，如果不能得到及时有效的解决，将会严重影响正常生产，给企业带来重大损失。

目前，这类大型干燥器转子是基本没有备件的，只能靠修复。若要更换新件，就需要重新制作，从毛坯选料，焊接、热处理，机加工，到安装运行，至少需要几个月甚至一年的时间，如果转子体积越大，则生产周期就越长，且需要的更换费用越高。一般也都是断头焊接或更换轴头，但是由于基材和焊材的材质相熔存在差别，在焊接中产生的应力又较大；因此，修复完后像大型的转子在使用过程中强度不够，很容易再次断裂；如果整体更换新轴头，则时间又太长，需要1个月甚至更长，生产效率受到很大影响。

基于上述情况，本发明提出了一种干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法。本发明的聚丙烯干燥器搅拌转子断裂后的再制造主要对转子轴头断裂后再制造节省制造周期，比原轴头增强刚性和耐磨强度，延长使用寿命。在不改变其物理性质的前提下，工艺简单，可控性强，节约时间和成本，通过搅拌器转子轴头的再制造，强化了轴头部位的耐疲劳、耐腐蚀，加大了轴头的韧性和塑性。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法，包括下列步骤：

a、移出搅拌转子：将干燥器两头压盖拆解后，使用大型吊车把干燥器搅拌转子从干燥容器中抽离出去，同时把断裂的轴头取下，确定修复方案；

b、使用检测工具检测搅拌器转子叶片的材质、两端轴头的材质；各叶片、叶根和轴头的探伤情况，并做好记录；

c、对断裂轴头的检测和分析，确定修复轴头所使用的材质和工艺，测绘出轴头的原始尺寸；

d、依据检测和分析选用材料，依次通过锻打、热处理、机加工、表面处理强化更换的轴头；利用加工设备修整搅拌器转子断裂处的位置，加工出轴头衔接尺寸；修整搅拌器转子叶片各部位的焊接缺陷；

e、将新轴头过盈到搅拌器转子，检测直线度和垂直度，再进行初步固定；经过加温、保温，打底焊、满焊、盖面焊不同时期不同材料焊接工艺使轴头与搅拌器转子镶接固定，在焊接过程中减少应力的产生；

f、通过对搅拌器转子轴头的焊接固定后，再对轴头内部通气管道的加装固定，利用设备对轴头尺寸的精加工和管道密封面加工；

g、对搅拌器转子轴头再制造后进行整体检测，包括轴头安装尺寸、探伤，完成干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造。

本发明与现有的一些修复转子轴头相比，由于转子长期在超负荷、强腐蚀恶劣环境状态下工作，再加上有些厂商为了节约成本，转子在制造过程中载荷计算不合理或存在制造缺陷，使得转子轴头易磨损、易疲劳，甚至断裂。往往在无转子备件可更换的情况下，对磨损的修复在磨损位直接焊接，由于材质的差异，焊接后没有提高耐磨强度，没有去除焊接后的应力和抗疲劳强度，这样往往是治标不治本；对那些严重的断裂轴头大部份无计可施，待更换新的，这样就要一个漫长的周期。本发明技术再制造转子轴头是在不改变整体原有构造、性能的情况下，为了防止与原有基材不相融，提供一种提高耐磨强度，抗腐蚀强度和修补制造缺陷的周期短，性能好，节约成本的方法，并效果显著可运用于多种种类的干燥器转子上。由于其方法周期短，耐磨强度、抗腐蚀、抗疲劳强度性能都有所提高，又有修补了制造缺陷，使得设备很快恢复到正常稳定工作，使生产尽快得到恢复，减小停车带来的经济损失，又节省了人力和物力。

优选的，步骤b到f中，所述再制造选用的设备有：超声波探伤机、热处理炉、数控精密镗床、数控车床、高功率焊机、保温加热设备。

优选的，步骤d和e中，所述前期热处理和焊接的处理其包括：轴头调质HRC28-32，激光焊接打底，焊接前轴头和搅拌器转子加温到550-600℃，焊接保温去应力在300℃，去应力保温时间在20-24小时。

优选的，步骤e中，所述采用的焊接方式为多种材料叠加，其焊接材料为：Ni625粉末、Ni307-2焊条、422焊条和Ni625焊条中的至少一种。

优选的，步骤a中，所述设备为聚丙烯干燥器。

优选的，步骤d中，所述计算坡口位置和间隙，加工出配合角度和过渡段。

优选的，步骤f中，所述在轴头衔接完成精加中，重新设计了过渡区，提高了其表面的耐蚀性，轴的韧性。

优选的，步骤e中，所述轴的性能优于原件。

优选的，步骤e中，所述衔接材料为高性能焊接材料。

本发明的干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法的步骤d、e中对轴头表面采用翻盖抗腐蚀、抗耐磨层的方法来替代原有的镶套来提高轴头的腐蚀、耐磨能力。

本发明的干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法，利用激光熔覆在原有转子轴头区和新轴头上各增加了过渡层，解决了两种材质不相融的问题。

上述的所述激光熔覆选用的材料，该材料在熔覆后具有高强的结合力、塑性和韧性，可以有效的提高轴头芯部抗疲劳的强度。

优选的，步骤d中，所述采用了新的轴头材料来代替原有的轴头材料，通过对新材料的处理来提高轴头的抗疲劳强度，替补原设计中采用的不合理缺陷，从而提高整个干燥器转子使用周期。

优选的，步骤e中，所述采用了多种焊接工艺，是为了增强在焊接过程中的熔透性，提高焊接强度，避免焊接后产生的脆性，提高轴头韧性。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明在不切除原有转子叶片和轴头盖的前提下，有效的解决了干燥器转子整体轴头再制造，起到个微创手术。

(2)本发明加工设备普遍简单通用、精度高。

(3)本发明新轴头的强度处理可控在HRC35～40℃，补充了大型转子的韧性强度要求，可适用于不同的工况要求。

(4)本发明在焊接过程中直接增加了耐腐蚀层，减去了轴头镶套工艺，减小了修复周期，提高耐磨、耐腐蚀，可使在使用过程中达到比原有轴套更高的要求，从而提高轴头品质。

(5)本发明方法适用广泛，可适用于大多数转子断裂后，在不影响整根转子轴的情况下，使两种不同材质可以有效相融，又不影响强度要求，保证品质。

附图说明:

图1为本发明所述干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。

下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。

在具体实施过程中，本发明干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法方法，包括如下步骤：

(1)拆卸

拆卸聚丙烯干燥器搅拌转子，将干燥器搅拌转子从设备组件中拆卸下来，初步确定干燥器搅拌转子的损坏情况，对转子整体进行探伤，轴头断裂部位情况。

(2)检测、测量

通过探伤确定另外轴头有无暗伤，确定转子叶片的焊接缺陷；根据断裂轴头在转子轴头位置的参数比较，得出轴头数据并制成图纸；利用光谱仪检测材质。

(3)备料

根据干燥器搅拌转子的检测和提高轴头强度，选用合适的轴头材料，确定焊接材料，准备再制造设备。

(4)实施修复步骤

a、根据设计好的图纸和技术要求，备轴头料进行粗加工和热处理；并将干燥器转子原轴头位探伤、去除疲劳层，修整连接尺寸；

b、将内蒸汽管道套焊在原有管道上，并做防泄漏处理；焊接干燥器转子叶片上的焊接缺陷，探伤，做防泄漏处理；

c、将粗加工好的轴头冷套在干燥器转子上，检测垂直度和同心度后再初步固定；

e、使用加热保温设备对转子轴头端和新轴头进行加热；

f、在转子轴头端与新轴头连接面上，利用激光熔覆在表面增材3-4mm厚度层，加热、敲击去应力，焊接层探伤；

g、手工满焊两接触面和过渡位置，并控制保温温度和实时去应力；

(5)利用数控加工设备整体加工新轴头至尺寸要求，做好防腐、抗疲劳过渡段。

(6)对搅拌器转子轴头再制造后进行整体检测(轴头安装尺寸、探伤)，合格后即完成干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造。

实施例1：

本实施例中，需要再制造的为某化工企业的聚丙烯干燥器搅拌转子，其型位号为M-2301，介子为聚丙烯、丙烯，工作转速16r/min，叶轮回转大径1900mm，总长10M。两端轴头材质16Mn，干燥器转子叶片和轴套为304材质，工作温度134℃，轴内部介子为蒸汽。聚丙烯干燥器搅拌转子一端轴头断裂，设备无法继续正常工作。首先将干燥器搅拌转子从设备组件中拆卸下来，初步确定干燥器搅拌转子的损坏情况，对转子整体进行探伤，轴头断裂部位情况叶轮叶片的磨损情况。再通过断裂轴头在转子轴头位置的参数比较，得出轴头数据并制成图纸；利用光谱仪检测材质；根据技术图纸制造新轴头和修整转子轴头衔接端；制作轴头衔接到干燥器转子，采用激光熔覆增材两端过渡层，再加热保温进行多层满焊，同时去应力和探伤；然后盖面防腐蚀层，最后整体进行加工再制造，并修复内部蒸汽管道。对搅拌器转子轴头再制造后进行整体检测(轴头安装尺寸、探伤)，合格后交接客户。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

a、移出搅拌转子：将干燥器两头压盖拆解后，使用大型吊车把干燥器搅拌转子从干燥容器中抽离出去，同时把断裂的轴头取下，确定修复方案；

b、使用检测工具检测搅拌器转子叶片的材质、两端轴头的材质；各叶片、叶根和轴头的探伤情况，并做好记录；

c、对断裂轴头的检测和分析，确定修复轴头所使用的材质和工艺，测绘出轴头的原始尺寸；

d、依据检测和分析选用材料，依次通过锻打、热处理、机加工、表面处理强化更换的轴头；利用加工设备修整搅拌器转子断裂处的位置，加工出轴头衔接尺寸；修整搅拌器转子叶片各部位的焊接缺陷；

e、将新轴头过盈到搅拌器转子，检测直线度和垂直度，再进行初步固定；经过加温、保温，打底焊、满焊、盖面焊不同时期不同材料焊接工艺使轴头与搅拌器转子镶接固定，在焊接过程中减少应力的产生；

f、通过对搅拌器转子轴头的焊接固定后，再对轴头内部通气管道的加装固定，利用设备对轴头尺寸的精加工和管道密封面加工；

g、对搅拌器转子轴头再制造后进行整体检测，包括轴头安装尺寸、探伤，完成干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造。

2.根据权利要求1所述的干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法方法，其特征在于，步骤b到f中，所述再制造选用的设备包括超声波探伤机、热处理炉、数控精密镗床、数控车床、高功率焊机、保温加热设备。

3.根据权利要求1所述的干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法方法，其特征在于，步骤d和e中，所述前期热处理和焊接的处理其包括：轴头调质HRC28-32，激光焊接打底，焊接前轴头和搅拌器转子加温到550-600℃，焊接保温去应力在300℃，去应力保温时间在20-24小时。

4.根据权利要求1所述的干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法方法，其特征在于，步骤e中，所述采用的焊接方式为多种材料叠加，其焊接材料为：Ni625粉末、Ni307-2焊条、422焊条和Ni625焊条中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法方法，其特征在于，步骤a中，所述设备为聚丙烯干燥器。

6.根据权利要求1所述的干燥器聚丙烯搅拌转子断裂后的再制造方法方法，其特征在于，步骤d中，所述计算坡口位置和间隙，加工出配合角度和过渡段。

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