(6) 經(jīng)靜、 動平衡校正。
2 葉片強(qiáng)化方法及材料的選擇
磨損是一種與材料表面狀態(tài)有關(guān)的現(xiàn)象。要提高葉輪的壽命,必須對葉片表面進(jìn)行強(qiáng)化,使其能經(jīng)受住磨損。
2.1 磨損原因分析
作者現(xiàn)場考察了已磨損葉片的表面狀況,發(fā)現(xiàn)磨損最嚴(yán)重的部位已成豁口狀(局部磨穿),稍嚴(yán)重部位已磨成薄刃狀,其他部位的表面磨成一道道微細(xì)溝槽。根據(jù)現(xiàn)場工作條件,判定葉輪受到磨料磨損、 沖蝕磨損、 熱磨損等多重作用。其中,主要是受到磨料磨損,即微小的塵埃和煤灰等顆粒,在風(fēng)壓作用下,對高速運(yùn)轉(zhuǎn)的葉片表面進(jìn)行了顯微切削,造成了葉片的磨損[1]。
2.2 選擇強(qiáng)化方法
就一般情況而言,對工件表面進(jìn)行強(qiáng)化的方法有多種,如滲碳、 刷鍍及等離子噴涂等。針對風(fēng)機(jī)的使用工況及現(xiàn)場條件,可行的方法僅有氧乙炔噴焊及電弧堆焊。
在試板上分別進(jìn)行了氧乙炔噴焊與電弧堆焊的對比試驗(yàn)。噴焊(噴涂后重溶)加熱速度慢、 加熱時間長,導(dǎo)致試件變形嚴(yán)重,但稀釋率較低;而電弧堆焊加熱時間短,試件變形較小,但稀釋率較高。因葉輪的形狀及剛度等原因,葉輪變形后校形較困難,加之在生產(chǎn)制造葉輪的過程中,葉輪本身已有一定的制造偏差,故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。
2.3 選擇材料
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,會使碳化鎢原始顆粒大部分熔化,在堆焊層析出硬度并不算高的含鎢復(fù)合化合物,影響耐磨性的提高;而采用高鉻合金鑄鐵作為堆焊材料,可使堆焊層含有 Cr7C3 高硬相,且其價格比碳化鎢便宜[2,3]。作者分別選擇了牡丹江、 天津、 哈爾濱三個廠家生產(chǎn)的堆焊材料進(jìn)行了對比試驗(yàn),結(jié)果如表 1 所示。
表 1 堆焊材料對比試驗(yàn)
序號 |
生產(chǎn)地 |
合金體系 |
堆焊后硬度 |
表面狀況 |
1# |
牡丹江 |
Fe-Cr-B |
HRC>50 |
積瘤狀 |
2# |
天 津 |
Cr-Ni-Si |
HRC43 |
平整 |
3# |
哈爾濱 |
Fe-Cr-B |
HRC>50 |
平整 |
從表 1 可以看出,1# 材料堆焊后表面硬度高,但焊接工藝性能差,堆焊層表面呈“積瘤狀”、 不平滑;為避免在葉輪使用過程中,在“積瘤”處“掛灰”,破壞葉輪動平衡,故不采用。2# 材料堆焊后,雖然表面成型較平滑,但其硬度較低,因其耐磨性較差,故也不采用。3# 材料無論在表面成型,還是在表面硬度方面均較好,故選其為堆焊材料。
3 堆焊工藝及結(jié)果