为了延长锅炉引风机使用寿命,对风机叶轮表面要实施防磨处理和磨损后的抗磨修复处理,现对风机叶轮表面抗磨处理的主要方法进行比较,对其在行业里的应用做简单介绍。
1.表面粘贴或焊接陶瓷:将耐磨工程陶瓷利用高强度耐高温胶粘剂或特殊焊接工艺复合在风机叶片表面上。耐磨陶瓷的耐磨性能是最好的,尤其是Al2O3纯度为99%以上的耐磨陶瓷,在30°左右的冲刷角时,其性能比任何其它的抗磨材料都要好。与金属材料相比,耐磨陶瓷具有摩擦系数小、耐磨性高,耐热性好,比重小,热膨胀系数小,高温强度高;具有优越的耐腐蚀性能,在酸性介质中,氧化铝耐磨陶瓷比不锈钢耐腐蚀性能好数万倍,在碱性介质中,92%氧化铝耐磨陶瓷与不锈钢性能大致相同,而99%氧化铝耐磨陶瓷几乎看不出被腐蚀。但耐磨陶瓷同时存在着不能承受较大的拉伸应力和弯曲应力,特别是不能承受大的机械和热应力梯度或者突变的应力梯度的缺点。而且对工艺要求严格,如施工稍不注意,没有按照工艺要求严格进行,就有可能造成耐磨陶瓷片的脱落,而使叶轮失去平衡,而且耐磨陶瓷的粘贴也增加叶轮的重量,增加了电机的启动时间,也增加了风机的功耗。
2.表面涂覆:在叶片表面磨损部位涂覆或粘接高分子耐磨材料。耐磨涂料的应用耐磨涂料只是在叶片表面涂上一层不到1mm的涂层,对母材不造成任何的损坏,重量轻,粘涂工艺简单,耐磨性能良好,所涂部位不受几何形状约束。耐磨涂料的磨损性远虽不如陶瓷,但利用机组大、小修的时机对磨损的部位进行修复容易、方便,以保持叶片的“永”不磨损,现逐步被国内外有关部门关注。表面涂覆耐磨涂料缺点在于由于耐磨材料是有机物,在叶轮表面填涂有限,其耐热性差、易老化等因素不能使其在电力运行苛刻工况下达到较长久使用寿命,给工人增加了工作量。
3. 表面堆焊:采用耐磨电焊条、耐磨粉块在风机叶片磨损部位堆焊耐磨合金。直接在叶片上使用耐磨焊条进行堆焊,这是一种较简单的措施,堆焊的方式可堆成条状的、间断的小块或直接全部堆满易磨损的部位。由于堆焊使叶片本身的厚度就增加了,可以抵抗一部份磨损,同时这种焊条是特殊的耐磨损焊条,使这部分堆焊层的抗冲蚀能力又提高了,从而提高了叶轮的寿命。耐磨焊条的应用比较方便,但焊接的热影响区较大,会导致焊接变形,焊接时也会导致叶轮失重失去平衡,只有在叶片具有一定厚度时适合采用焊接法。而且耐磨焊条质量选型不好的话,耐磨性能和效果不会十分理想。
4.热喷涂(焊):采用等离子喷涂方法或氧乙炔火焰,在叶片磨损表面喷涂陶瓷或碳化钨或者喷焊镍基+碳化钨合金。热喷涂耐磨技术由于受到喷涂材料和喷涂工艺的限制,火焰喷涂涂层结合力低,易出现涂层起皮、脱落现象,而且由于大量输入热量,有可能导致叶轮变形,而且目前采用较少,火焰喷涂技术在叶片防磨方面应用受到限制。
5.电弧喷涂:利用专用电弧喷涂设备,将耐磨损、耐腐蚀的金属合金丝材,在极短时间内充分熔融、雾化、喷涂在叶片表面。电弧喷涂涂层厚度可达0.1-0.8mm,涂层与基体金属结合强度高,寿命较长。喷涂前不需预热,热影响区相对较小,特别适合薄壁件如风机叶片及细长零件。电弧喷涂铬合金涂层具有优良的涂层结合力和耐磨性能,适用于电厂新叶轮叶片的表面强化或旧叶轮叶片修复后的再强化。
综上一些常用风机叶轮表面抗磨处理方法各有优劣。粘贴耐磨陶瓷技术及涂抹耐磨涂料技术都是在不损伤叶轮及其内部组织的情况下对叶轮进行表面处理的,真正起到了对叶轮的保护作用,而且可以不断修复,以保证母材始终处于完好状态,但耐磨保护层不牢固。而其它几种方法都对母材有伤害,使叶轮叶片母材内部组织结构发生变化,从而使叶片发脆,裂纹倾向大,变形无法控制,在磨损后不能修复,只能一次性使用。(ljc)