汽、柴油油泵殼及泵蓋密封面修復

王建利

摘 要：本文簡述了汽、柴油油泵密封位置出現磨損時，對修復方法中存在問題進行分析及驗證，最終確定修復方案的可行性。

關鍵詞：同心度;粗糙度;逐步推進法;焊接;金相砂紙

汽、柴油油泵是汽、柴油生產廠家的關鍵設備，在長周期及高負荷的運行過程中會出現泵殼的沖刷、密封面的損傷，造成機泵震動大，嚴重時會出現汽、柴油泄漏出現著火爆炸風險，更換新泵成本較高，周期較長，修復的周期較短，成本較低，故生產企業大多采用修復解決汽、柴油油泵沖蝕、磨損等問題。修復汽、柴油泵殼、端蓋，最重要的是修復基準的確定，焊材選擇、焊接方法的確認。對于精度高甚至要達到0.1μm以內，同時對同軸度耐磨性也有相應的要求，本文通過某化工廠汽、柴油泵實例介紹油泵可行性修復方案。

某日接到某廠重整加氫裝置P204B泵殼及泵蓋密封環面的修復任務，接到任務后，修復單位制定修復方案，最終用18小時完成P204B泵殼及泵蓋的修復任務。P204B泵信息：泵殼及泵蓋的具體材質不銹鋼類，工作介質：汽油;工作溫度：240℃左右。泵殼及泵蓋在配合密封面處存在一定的沖蝕，并且泵殼在密封面下側16mm寬的位置形成了一個沖蝕環槽。

1.泵蓋修復方案的初始思路

泵蓋損壞的位置在與泵殼裝配的密封面上，密封面有幾個貫穿的沖蝕孔及密封面內側有一圈沖蝕環槽，寬5mm，深度1mm;考慮堆焊后進一步精加工處理即可，需落實堆焊的材質及找正基準即可，經與客戶及鉗工溝通后采用以下方案進行。泵蓋修復方案的確定：（1）由客戶聯系材質分析人員進行泵蓋材質分析，并將分析的材質告知技術人員，由技術人員選擇合適的焊材及焊接方式;（2）根據材質由技術人員制訂焊接工藝：確定焊材，焊接方式及焊接技術要求等;（3）對修復面進行清洗并手工拋光（不得損壞其余位置），達到焊接條件;（4）有鉚焊班自備料（304鋼板? δ=6mm），按鉗工要求尺寸剪板下料并打磨毛刺用于新增隔板防止泵運行中產生渦流;（5）按技術人員制訂的焊接工藝進行堆焊及組焊隔板，對未焊接位置采取防止飛濺等措施;（6）拋光焊渣及飛濺;（7）上車床四爪裝夾找正;（8）著色探傷檢驗確認焊接無缺陷;有缺陷重復實施2-8項直至無缺陷為止;（9）通知客戶檢驗;

2.泵殼修復方案的初始思路

泵殼損壞的位置在與泵蓋裝配的密封面上，密封面有幾個貫穿的沖蝕孔及密封面下側有一圈沖蝕環槽，寬16mm，最深10mm;，考慮堆焊后進一步精加工處理即可，但沖蝕環槽沖蝕位置的不規則，需處理后再進行堆焊，當時客戶考慮將沖蝕環槽上方的密封面整個挖掉后再堆焊起來，因泵殼異形件，無法上車床裝夾車削，需上鏜床或加工中心修鏜，找正慢，修鏜也費時，最后商議決定采取手持角磨機打磨沖蝕環槽面，保證能焊接即可，這樣既前期加工（打磨）節約時間，焊接堆焊也節約時間，進一步落實堆焊的材質及找正基準即可，經與客戶及鉗工溝通后采用以下方案進行。

3.泵殼修復方案的確定

（1）由客戶聯系材質分析人員進行泵殼材質分析，并將分析的材質告知技術人員，由技術人員選擇合適的焊材及焊接方式;（2）根據材質由工藝人員制訂焊接工藝：確定焊材，焊接方式及焊接技術要求等;（3）對修復面進行清洗并手工拋光（不得損壞其余位置），達到焊接條件;對沖蝕環槽進行角磨機手工打磨U環形槽，保證焊材能伸進去焊接;（4）按技術人員制訂的焊接工藝進行堆焊，對未焊接位置采取防止飛濺等措施;（5）上鏜床裝夾找正;（6）著色探傷檢驗確認焊接無缺陷;有缺陷重復實施2-6項直至無缺陷為止;（7）通知客戶檢驗。

實施修復：（1）泵蓋及泵殼分析材質，經過技術人員光譜分析儀分析泵蓋及泵殼材質均為SS410;（2）制訂焊接工藝;查詢SS410為馬氏體類不銹鋼，對應國內1Cr13，結合所查資料，考慮修復件現場使用工況等因素，主要對修復位置填充，對力學性能沒有較高的要求，決定選用A102（奧氏體304不銹鋼焊絲）進行焊接，無需焊后熱處理;因加熱條件有限（無加熱帶等常規加熱設備），決定焊前采用氣焊進行一定的預熱防止裂紋及淬硬層的產生。（3）對泵蓋及泵殼修復密封面進行清洗并手工拋光（不得損壞其余位置），達到焊接條件;對泵殼沖蝕環槽進行角磨機手工打磨U環形槽，保證焊材能伸進去焊接;（4）焊接前采用氣焊進行預熱，預熱溫度控制在200～300℃，通過測溫儀器（手持測溫槍）檢測溫度。（5）泵蓋及泵殼進行焊接。因泵蓋密封端面子口在焊接下方，焊接量比較大，采用二保焊焊接，焊接速度快，填充量大，但焊接表面毛刺大。同時備料（304鋼板? δ=6mm），按要求尺寸剪板下料并打磨毛刺用于新增隔板防止泵運行中產生渦流，在圖示要求在指定位置焊接隔板。而泵殼因沖蝕環槽焊接量大，焊接的工作主要是填充，對泵殼沖蝕環槽決定也采用二保焊焊接，而對泵殼密封端面因子口在焊接端面周邊上方，且對焊接面有一定的粗糙度要求，密封面采用氬弧焊焊接。（6）焊接好的泵蓋上車床四爪裝夾進行找正修車，找正時按圖紙給定基準位置進行找同心度及平面度兩個基準。（7）泵殼在加工中心找正修鏜;找正時按圖紙給定基準位置進行找同心度及平面度兩個基準。（8）檢驗修復的泵蓋及泵殼：檢驗尺寸及著色探傷。尺寸（含密封面粗糙度）符合圖紙要求，著色檢驗焊接位置無氣孔、夾渣、裂紋等焊接缺陷。修復完的泵殼著色探傷。

4.修復實驗驗證效果

泵殼及泵蓋修復后經重整加氫聯合車間與煉油鉗工的聯合驗收，達到了圖紙要求，同時在現場泵殼及泵蓋進行的試裝配，滿足現場使用要求。P204B泵運行3月后跟蹤使用效果，泵運行良好，密封位置未出現滲漏，泵整體運行正常。

5.結論

對往復式壓縮機的活塞桿經過上面的修復方式修復后，經鉗工對活塞桿的尺寸、硬度、形位公差及粗糙度檢驗均達到圖紙要求，在回裝后壓縮機運行良好，說明上面修復方案可行。

參考文獻：

[1]關振中.激光加工工藝手冊.中國計量出版社，1998.5.10

[2]李亞江、李嘉寧.激光焊接/切割/熔覆技術.化學工業出版社，2012.7

[3]曾樂.現代焊接技術手冊.上?？茖W技術出版社，1993.1