風機葉片堆焊工藝研究

(6) 經靜、 動平衡校正。

2　葉片強化方法及材料的選擇

磨損是一種與材料表面狀態有關的現象。要提高葉輪的壽命，必須對葉片表面進行強化，使其能經受住磨損。

2.1　磨損原因分析

作者現場考察了已磨損葉片的表面狀況，發現磨損最嚴重的部位已成豁口狀(局部磨穿)，稍嚴重部位已磨成薄刃狀，其他部位的表面磨成一道道微細溝槽。根據現場工作條件，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，在風壓作用下，對高速運轉的葉片表面進行了顯微切削，造成了葉片的磨損[1]。

2.2　選擇強化方法

就一般情況而言，對工件表面進行強化的方法有多種，如滲碳、 刷鍍及等離子噴涂等。針對風機的使用工況及現場條件，可行的方法僅有氧乙炔噴焊及電弧堆焊。

在試板上分別進行了氧乙炔噴焊與電弧堆焊的對比試驗。噴焊(噴涂后重溶)加熱速度慢、 加熱時間長，導致試件變形嚴重，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的堆焊材料進行了對比試驗，結果如表 1 所示。

表 1　堆焊材料對比試驗

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　堆焊工藝及結果