鋼廠轉爐設備托圈耳軸盲板裂紋修復工藝方案研究

王連山 劉洋

摘要：某鋼廠的轉爐托圈耳軸盲板現場氣壓試壓發現裂紋，經過現場工藝分析，找到了出現裂紋的根本原因，并制定了盲板裂紋修復工藝方案，在裂紋修復過程中嚴格按照修復工藝方案執行，并控制好每一步驟的時間節點，最終盲板焊縫滲透探傷檢驗合格，并通過了氣壓和水壓試驗驗證，確保了托圈整體的焊接質量和可靠性。

關鍵詞：托圈耳軸盲板;裂紋，修復工藝

中圖分類號：TF341.1TF307?文獻標識碼：A?文章編號：1672-9129（2020）09-0039-01

1?托圈耳軸盲板焊接難點分析

轉爐是煉鋼車間的核心設備，整個升級改造工程的“心臟”，其制造進度直接關系著用戶項目的投產。而托圈是轉爐設備中的重中之重，其焊接的可靠性關系著轉爐設備的使用性能和可靠性，而耳軸盲板作為現場焊接中的難點，異種材料焊接，極易產生裂紋，這種裂紋嚴重影響了托圈的使用壽命，必須修復合格，裂紋照片，詳見圖1。

2?托圈耳軸盲板裂紋修復工藝方案

2.1使用氣壓的方法尋找裂紋，如效果不明顯，則使用PT探傷尋找漏點。

2.2將裂紋尋找到后，需將裂紋完全清除干凈才可修復（在裂紋原基礎上加長20mm）。裂紋清除時按照由外向內的方向進行，距離端板近的位置使用碳弧氣刨，距離耳軸近的位置必須使用機加工（如砂輪機、磨銑頭等）方式清除，如發現裂紋深度較深，應在清除前鉆好止裂孔。

2.3采用氣體保護焊時，可采用ER50-6實心焊絲;采用手工電弧焊時，焊材使用J507焊條，焊條的烘烤和保管焊條焊前應進行烘烤，烘烤溫度 350℃，保溫2小時，烘烤好的焊條應移至80～150℃恒溫箱內儲存，焊工隨用隨領取。焊條的烘烤、儲存、發放應有專人負責，焊工每次領用焊條應放在隨身的保溫筒內，保溫筒內焊條的存放時間不應超過4小時，超過4小時的焊條應重新烘烤，焊條的重復烘烤次數原則上不超過二次。焊接時必須多層多道焊接，并適當錘擊焊縫表面消除焊接應力，注意第一層焊縫和蓋面焊縫不得錘擊。焊接時應先焊接大面坡口，焊至坡口深度至多1/2后，背面清根，小面坡口焊接1/2后，再焊接大面坡口，直至焊接完成。

注意控制層間溫度，預熱溫度見第4條。

2.4如是Q345R與20MnMoNb焊接，預熱溫度為300℃以上，確保預熱溫度均勻，同時為保險起見，焊后立即進行后熱處理，后熱溫度不低于預熱溫度，保溫2小時，纖維保溫棉包裹后緩冷。

2.5 Q345R與20MnMoNb的焊縫修復完成后，需至少間隔12小時再做水壓試驗。

3?修復工藝方案執行

3.1 選擇焊接技能水平高的焊工進行裂紋修復操作，避免在裂紋修復的過程中二次產生裂紋，并配合滲透探傷檢驗，確保裂紋清除干凈。

3.2 在裂紋尋找和清除的過程中，嚴格執行修復工藝方案，避免使用碳弧氣刨而產生的裂紋延展至耳軸。

3.3 焊接過程中應在天氣條件合適的時候操作，避免雨天以及天氣潮濕的環境下進行，并提前做好焊前預熱以及焊條的烘干處理嗎，焊接參數嚴格執行修復工藝方案。

3.4焊前對焊道及焊道兩側各30mm范圍進行打磨，去掉油漆、氧化皮、污水、油污等雜質。在焊接過程中應嚴格進行層間清理，去除焊渣、飛濺、裂紋、咬邊、未熔合、成型差的焊道，或其它任何影響焊縫內在質量的缺陷。

3.5焊接后立即進行后熱處理，后熱參數嚴格執行工藝參數，后熱完成后立即進行保溫處理。

3.6 滲透探傷檢驗、氣壓和水壓試驗需要在焊縫完全恢復至室溫時進行，避免因焊縫未完全冷卻而再次產生裂紋，修復后的滲透探傷合格，詳見圖2。

4?結論

采用文中所述的轉爐設備托圈耳軸盲板裂紋修復工藝方案，通過此次托圈耳軸盲板裂紋出現，焊接修復和滲透探傷、氣壓水壓試驗的結果來看，托圈盲板裂紋修復后滲透探傷檢驗合格，氣壓水壓試壓（1Mpa）均一次性合格，且均一次通過了最終的設備整體熱試，這說明該工藝方案是可行的，對于此類型的轉爐設備托圈耳軸盲板裂紋修復具有一定的指導和借鑒作用。

參考文獻：

[1] 《重型機械通用技術條件·產品檢驗》 JB/T5000.1—2007

[2] 《重型機械通用技術條件·火焰切割》 JB/T5000.2—2007

[3] 《重型機械通用技術條件·焊接件》 JB/T5000.3—2007

[4] 《冶金機械設備安裝工程質量檢驗評定標準 煉鋼設備》GB50403-2007