風機葉片電弧堆焊方法

丁建軍

西安市愛菊糧油工業集團生產部 西安市

1.葉片強化方法及材料的選擇

對風機葉片分別進行氧乙炔噴焊與電弧堆焊對比試驗。噴焊加熱速度慢、加熱時間長，試件變形嚴重；電弧堆焊加熱時間短，試件變形較小，但稀釋率較高。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。

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，在堆焊層析出硬度不高的含鎢復合化合物，影響耐磨性。采用唐山友達特種焊材有限公司生產的Fe-05高鉻合金粉塊作為堆焊材料，可使堆焊層含有 Cr7C3高硬相，且價格比碳化鎢焊材便宜。

2.堆焊工藝

（1）降低稀釋率。堆焊層的稀釋率，反映了堆焊層中母材熔入數量的百分比。葉輪母材一般為 Q235或 16Mn。母材熔化后對耐磨合金材料起稀釋作用，會降低堆焊層合金化的效果，影響耐磨性。在保證母材與耐磨合金相互熔合的前提下，降低稀釋率就是減少母材熔化量。經過摸索，電流掌握在330～350A，電壓在25～30V，焊接時間在90s的堆焊工藝規范效果最好。為減少母材熔化量，應注意盡量使堆焊電流減小、電壓降低、堆焊速度加快。但堆焊電流過小，會使耐磨合金粉塊不易熔化，導致堆焊速度減慢。欲使堆焊速度加快，又需加大堆焊電流。這一矛盾只有通過試驗才能找到最佳組合。 因此焊工操作時需注意：電弧擺動幅度盡量小，以剛超出粉塊邊緣為宜，但不可咬邊；采用坡度為 5°～10°的下坡焊，使熔池流動方向與施焊方向一致。

（2）控制葉輪變形量。堆焊后的葉輪，需要作靜、動平衡試驗，各表面的尺寸、形狀及位置偏差要滿足要求。由于堆焊會使葉輪受熱不均勻，產生焊接應力，還需采取適當工藝措施，把葉輪變形控制在公差范圍內。

（3）堆焊工藝措施。①保證焊接順序。在每一葉片上堆焊完一塊粉塊后，轉動葉輪，在葉片對稱的相應位置，堆焊另一粉塊，如此循環往復，直至把各葉片堆焊完畢。以此順序堆焊，可使葉輪前后盤均勻收縮，并可避免應力過于集中，可減少焊接變形。②錘擊焊縫。葉輪變形是由于堆焊層在冷卻過程中發生收縮造成的。每堆焊完一粉塊，用小錘輕擊，延展堆焊層，可補償部分收縮量，減少變形。③減少線能量。能使葉片受到的熱輸入量最少，熱應力變小，這與降低稀釋率的要求一致。

3.效果

用堆焊工藝修復的風機葉片，經生產實踐檢驗，變形小，穩定性好，能滿足形狀和位置公差的要求。