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多级离心泵壳体件的修复及案例 离心泵壳一般都是用灰口铸铁铸造。灰口铸铁具有良好的铸造和切割性能，价格便宜，但是含碳量高、材质脆性大、含杂质多，因而抗拉强度低，缺乏塑性和韧性，在运输、运行等过程中，有可能产生裂纹，甚至局部损坏。1 修复壳体件的常用方法 (1)热补焊法 热补焊工艺复杂，适用于受力较大或形状变化较大的部件。三昌泵业在施焊前，将泵壳放在耐水砖做成的铸型内，内覆黄沙，四周放上木炭或焦炭，对泵壳进行预热，时间为2-5h。预热时应使温度逐步上升，逐渐加热到500。c左右，使泵壳红透，然后将泵壳需焊部位露出，其余部位用石棉板盖起来，再用铸铁焊条或不锈钢焊条气焊。焊完后，泵壳在炉内自然缓冷，退去内应力。 (2)冷补焊法 冷补焊工艺，在焊前不必特殊预热，焊时不必加热，可全方位焊接，可简化工艺，节省加热设备，降低成本，改善焊接条件，焊件基本不变形，残余应力小。三昌泵业冷补焊修复工艺介绍如下。 焊接坡口。在泵壳裂纹前端5mm处打乒Smm、深l5-20mm的止裂孔。用角向砂轮将裂纹挖除成V形或U形坡口，深1020mm，宽15-20mm，坡口内应圆滑、干净。用角向砂轮在坡口的补焊区周围1OOmm以上的宽度磨出金属光泽表面。 焊接材料选用镍铁合金焊条，焊条须烘干，除去药皮水分，防止施焊时产生气孔。 焊接前用氧一乙炔焰把坡口及坡口周围200mm处加热到l50左右，除去坡口内的有机物和水分，防止补焊时产生气孔、夹渣等缺陷，同时使泵壳修补区温度均衡，防止因温差应力而产生裂纹。待工件冷却到40-60时开始焊接。 施焊时，采用较小电流、间断的短弧，使泵壳热影响区尽可能小，防止产生收缩裂纹。 每焊完一段后，在电弧刚刚熄灭、焊道尚在红热状态时，用尖手锤快速锤击焊道，用外力助其塑性延伸而降低热应力，提高致密性，同时将残渣清理干净。 焊补完成后，应立即用石棉布对泵壳进行保温，使其缓冷到室温即可。 (3)环氧树脂玻璃丝布粘贴法 环氧树脂黏合强度高，韧性强，耐水性好。用环氧树脂玻璃丝布粘贴法对泵壳裂缝或局部破损修复，具有成本低、效率高、劳动强度小、现场易施工的优点。修复工艺如下。 表面处理 先用细铸铁焊条在泵壳表面点焊拉毛，磨光机打磨泵壳表面，清除表面的污物及焊渣，然后用稀硫酸和丙酮将泵壳表面清洗两遍，清除表面的铁锈、油脂和油垢，做到表面洁净、无浮灰、无油污、干燥。 衬板制作 若是修补泵壳局部破损，则需在泵壳的内壁作衬板，同时用工具固定。主要作用是防止环氧树脂在修补时流淌，同时作为环氧树脂粘贴玻璃丝布的衬板。 环氧树脂配制 配制方法同修复叶轮时一样，环氧树脂不能太稀，防止粘贴时环氧树脂流淌。 粘贴先用羊毛刷蘸取环氧树脂刷涂泵壳表面，然后剪取首张玻璃丝布，宽度比泵壳裂缝或局部破损区宽2030cm左右，贴在泵壳上。若泵壳局部破损较大，可在玻璃丝布中粘贴细金属网，增加强度。贴时用手或尖锥轻轻推拉，挤出中间的气泡，同时用刮板轻轻刮平压实，再刷涂环氧树脂。在粘贴3层玻璃丝布后，等待35h，让环氧树脂固化后再继续。粘贴层厚视裂缝长度或破损程度而定。 养护 修复后将泵壳放在2030及相对湿度较低的环境下，慢慢养护48h。 质检对修复后的泵壳进行质量检查，重点检查环氧树脂表面是否有裂缝、接合处是否有脱壳翘边、环氧树脂玻璃丝布强度以及黏结的几何形状。2 日本产4 HNN-1 5 3型脱碳液泵体的焊接修复 (1)脱碳液泵的功用及其损坏情况 某化工有限公司年产合成氨l80kt，其气体净化系统采用常压脱硫、中压变换、变换气脱硫、变换气脱碳、联醇生产、铜洗精炼的工艺流程。在变换气MDEA脱碳工序中，采用以C02吸收塔、再生塔为基础的两段吸收两段再生的循环工艺。从C02吸收塔底出来的脱碳富液，送到C02再生塔顶，经溢流分布后，在再生塔内解析再生；从再生塔底部引出的脱碳贫液经水冷、过滤后，进入吸收塔上段脱碳液泵(该泵为本文专述，以下简称该泵为脱碳液泵)，被送到吸收塔顶喷淋吸收变脱气中的C02；从再生塔中部引出的脱碳半贫液，经水冷、过滤、混合后，进入吸收塔下段脱碳液泵，被送到吸收塔中部喷洒，吸收变脱气中的C02。 2004年6月8日，该公司净化工段3#脱碳液泵，在运行过程中发生断轴事故，致使泵体内被高速旋转的叶轮严重磨损。该泵型号为4 HNN-1 53，系日本某株式会社1 973年生产。由于该型泵制造年代久远，从原制造商处采购配件较为困难，且合成氨生产系统急需备用泵，因此该公司决定要求尽快将3#脱碳液泵焊接修复。鉴于该泵体端头为沉孔螺栓装配连接，不允许再加工；而且为保证泵体的强度和刚性，泵体各处壁厚焊接变形、机加工后减薄量须小于15mm。因此用户要求焊接修复时，必须采取有效措施，竭力控制泵体焊接变形、保持泵体原状。 (2)脱碳液泵焊接性分析 存在的困难 a泵体材质不详原脱碳液泵为日本制造，材质为不锈钢，具体成分不详；而且该泵为成品进货，无同类配件材料用来做有针对性的焊接工艺实验；此外，限于分析条件，确认泵体材料成分困难。因此在泵体材质不详的情况下，进行焊接修复，缺乏可靠的工艺支持。 b焊接变形控制难度较大 由图69可知，泵体内表面出现大面积磨损，磨损宽度范围很大，从j120380mm，磨损深度达30mm，因此需要堆焊修复的区域也很大，而泵体最薄处的厚度只有18mm，如焊接不当，极易产生较大的焊接变形。所以，要达到用户”苛刻”的焊接变形控制要求，难度很大。 c不便于采用激光熔敷焊接 如采用激光熔敷及其配套的焊接工艺修复本泵体，由于该焊接方法热量非常集中，对于控制焊接变形十分有利，故不失为一种较好的焊接选择。但该法除修复成本很高外，焊接时对被修复件装夹定位精度要求极高。由于本泵体外形较为复杂，焊接位置受限，采用激光熔敷法修复本泵体存在一定的障碍。而且采用激光熔敷焊接，熔敷硬度高，机械加工困难。不过，即使该工艺不存在焊接障碍，目前也不具备精确(定量)控制本泵体焊接变形的水平。 焊接修复对策 a泵体材质设定为0Crl8Ni9Ti。因多种客观条件的限制，经向用户咨询、类比，并向兄弟单位同类泵材咨询，确认本泵体材质为奥氏体不锈钢，其成分与0Crl8Ni9Ti接近。 b科学制订焊接工艺，并在工艺评定合格后施焊。基于本泵体修复的苛刻要求，即焊接修复、机加工后各螺纹连接部位几乎不允许变形，以及泵体各部位厚度不能超薄，本方案利用0Cr18Ni9Ti的特殊焊接性及堆焊修复部位具有对称性的特点，采取手工电弧焊、小规范、快速、多层多道、激冷、对称焊的焊接工艺，以竭力控制变形。并且在焊接工艺评定合格后，再进行焊接修复，以尽可能地达到用户要求。 (3)脱碳液泵焊接修复工艺 焊接准备 a根据泵体现场考察及向用户咨询，确定磨损待焊部位存在一个与本体连接不良的“粘连”的耐磨环或衬焊的环，必须将其去除才能施焊。因此，先用机械切削的办法将待焊部位的“环”去除。 b用CCl4清洗泵体内表面，除去油污；打磨磨损面，去掉杂质，使其露出金属光泽；着色检查无裂纹、夹渣等缺陷后，待焊。 c现场配置带阀f-1自来水软管1根(冷却焊缝用)，配接可控制的压缩空气喷管1根(吹除水分用)，配置电吹风l个(烘干焊缝水分用)。并把该泵体的几个进出Vl封上盲板，焊接时将泵体外表面置于流动的水中，使水面略低于泵体表面，以冷却泵体。 d在没有磨损的泵体内表面上，涂抹石灰水，以防止焊接飞溅物损伤内表面及泵体装配面。 e准备焊条P5，焊条规格为祀5mm，在350- 400下烘干2h，150。C保温，随用随取。 焊接修复工艺 a焊接目标泵体焊接修复目标见图69。 根据泵体现场磨损实况及用户提供的修复图(机加工尺寸)而设计(绘制)。焊接修复完成后，留给机加工工序的加工裕量为单边5mm。 b焊接工艺评定 截取材质为0Crl8Ni9Ti或1Crl8Ni9Ti的乒2198的钢管长50mm，选取1名焊工技师或高级焊工(该焊工将负责焊接修复的堆焊工作)，按“堆焊修复工艺”进行模拟堆焊试验，然后进行工艺评定；如评定合格，则进行焊接修复，否则应修正“焊接修复工艺。其中，模拟形式为：将钢管外壁均匀堆焊两层；每层由15道以上的类似圆环形状的焊缝依次填充而成；第l至最后一条焊道的焊接顺序及方向与完全类同。 评定合格标准为：堆焊层成形美观，无焊接裂纹、气孔、夹渣等缺陷；钢管未出现明显扭曲，内径圆度偏差在1mm。 c焊接修复工艺 焊接准备工作完成及工艺评定合格后，按下述工艺进行焊接修复(修复过程中，焊接工艺师应保持现场指导、监察)。焊接工艺参数：P5焊条乒25mm；直流反接；平位焊(须尽量保证)；焊条置于保温桶内随用随取。操作要点：短弧、快速焊，不摆动，直线前进；设法保持焊接规范稳定；焊缝交接处按图610适当错开20mm。基本工艺程序：焊接修复目标由多层多道焊缝填充形成；每一堆焊层的焊道顺序，焊接顺序、起始位置、焊接方向按的117循环，直到该层堆焊完成；每一道焊缝完成后，分别进行4项工作，立即洒水激冷焊道，清渣、排水后用压缩空气吹走残留水，用电吹风将水烘干，再用压缩空气冷却焊缝至40以下；重复以上工作，完成该层焊缝的堆焊；每一层堆焊完成后，静置46h，着色检查无裂纹、夹渣等缺陷后，按上述工艺继续施焊(图610中乒220mm以上区域的堆焊分2层完成)；焊接过程中注意观察泵体，若有异