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表面工程在电站循环水泵轴修复中的应用
作者:管理员    发布于:2017-07-03 09:01:02    文字:【】【】【

  循环水泵在使用过程中由于各种原因其轴承位会发生磨损及烧伤,单边磨损量一般为0.05-0.5mm,若发生轴承烧伤事故则深度可达1.0mm若更换新轴不仅费用大,而且制造周期长,满足不了维修时间的要求,势必影响整台机组的发电,造成更大的经济损失我们根据水泵轴的不同磨损状况采用热喷涂或电刷镀技术进行了成功的修复1修复手段分析常用的恢复水泵轴轴颈尺寸的方法较多,如堆焊法镀铬、刷镀及热喷涂堆焊法由于热输入量大,会使轴产生变形,显然难以保证修复要求镀铬修复的质量高,镀层与基体金属的结合强度高,适合于磨损量不大(0.1~0.3mm)而且比较重要的零件的修复,但镀铬生产过程复杂、工艺要求高电效率低、对环境污染严重,特别是在修复过程中水泵轴和叶轮沙1300mm)要求进行不解体时,受镀槽尺寸等方面的限制,更难满足技术质量要求电刷镀的显著特点是厚度可控性好,没有热变形、裂纹及氢脆性存在,不需要电焊机和电解槽那么大的设备,可移动,使用灵活,电解液可回收,无公害王天荣(1962-),男,湖北仙桃人,工程师。问题,尤其适用于大型设备的不解体修复,但生产效率低于堆焊或热喷涂,合金镀层的种类和镀层厚度(一般小于0. 5mm)受到限制,因此电刷镀适合镀层薄、大件的局部不解体维修或现场维修等场合。

  热喷涂由于具有喷涂材料和工艺方法选择范围广,一般不受工件尺寸及施工场所的限制,涂层厚度可控性好(从几十微米到几毫米),对工件的热影响小,涂层功能广泛,生产效率高等一系列特点,当循环水泵轴轴颈磨损量超过0.5mm时,热喷涂是一种更为经济有效的维修方法。

  2电刷镀在循环水泵轴修复中的应用武汉钢电股份有限公司2号机组循环水泵轴与轴承相配的轴颈大修时发现其在使用过程中发生了少量磨损,4个轴承位的磨损量为0. 01~0.06mm,影响了水泵的正常运行。为此,采用电刷镀技术快速可靠地进行了水泵轴组件不解体现场修理。

  电刷度修复循环水泵轴的工艺过程如下:水泵轴安装:将水泵轴支承于2个支架上,使之能方便转动。

  表面预加工:用细Ab3砂布打磨轴颈被镀表面,除去表面氧化膜和疲劳层,使达到基本光整,表面粗糙度小于2清洗除油、除锈:用丙酮清洗被镀表面及附近区域,之后用自来水冲冼表面保护:对不需刷镀的完好部位用涤纶胶带粘牢,达到保护目的电净处理:待刷镀及附近表面需用电净液进一步除池镀笔接电源正极,工件接电源负极,工作电压12V,镀笔与工件的相对运动速度10m/min在电净处理中依靠机械作用、析氢作用、阜化作用和乳化作用把轴颈表面的油清除干净,电净后用自来水冲洗残留电净液活化处理:先采用1号活化液活化镀笔接电源负极,工件接电源正极,镀笔与工件相对运动速度10m/min,工作电压12V,活化时间约30s自来水冲洗后选用3号活化液活化,工作电压取15V处理后的被镀表面应洁净,无花斑,呈银白色,随后用自来水冲洗彻底除去残余活化液镀起镀层:选用特殊镍为起镀层镀液镀笔接电源正极,工件接电源负极,工作电压为14V,镀笔与工件相对运动速度为12m/min,刷至0.001~ 0.002mm厚的特殊镍镀工作层:选用快速镍为工作镀层。这时镀笔接电源正极,工件接电源负极,镀笔与工件相对运动速度13m/min,工作电压15V,刷镀到尺寸为+0.015200镀层清洗:用自来水彻底清洗已镀表面和邻近部位,吹干工件后涂上防锈池3热喷涂在循环水泵轴修复中的应用2号机组循环水泵轴轴承在运行过程中由于断油发生烧损,损坏深度约0.8mm,在这种情况下,采用热喷涂技术对其轴颈损伤部位进行了修复。

  3.1热喷涂工艺的选择热喷涂工艺方法很多,从工艺方法考虑,适合于水泵轴的热喷涂工艺方法主要有:火焰粉末及线材喷涂、电弧喷涂及等离子喷涂火焰粉末与线材喷涂设备简单、施工方便、成本较低,是我国目前使用为广泛的热喷涂方法,但其涂层结合强度低、致密度差,因此适合于工况一般的工件的修复和涂层制备电弧喷涂的大特点是生产率高、修复成本低,但涂层性能一般等离子喷涂层与基体的结合强度高,涂层自身强度高,致密性好,因此涂层的耐磨性好,等离子喷涂主要用于制备高质量的涂层。

  火焰线材喷涂与粉末喷涂相比,由于线材喷涂时线材必须熔化后才能喷出,所以热效率高,喷涂速度大,此外,由于它是使用压缩空气将熔滴喷出,因而金属微粒飞行速度快,喷涂层较致密,孔隙和氧化物少,且线材价格较低根据水泵轴轴承位的工况,选择了火焰线材喷涂工艺。

  3.2涂层设计在选择喷涂材料时,应考虑工件的工况喷涂方法及修复成本目前适合于水泵轴轴承位工况及火焰线材喷涂的材料主要有:碳钢及合金丝、铜丝、马氏体不锈钢丝、奥氏体不锈钢丝、铜合金丝,其中恢复尺寸喷涂时常用的是碳钢及合金丝、马氏体不锈钢丝在选择涂层材料时,还应考虑涂层厚度不同喷涂材料的涂层收缩率是不一样的,表1是部分常用丝材的涂层收缩率,由此可见80钢、3Cr13材料收缩率低,可喷涂厚涂层表1部分喷涂材料的涂层收缩率涂层材料Mo碳钢铝青铜碳钢不锈钢收缩率由于在喷涂修复水泵轴时,要求轴和叶轮不解体,这就使涂层的加工受到了加工设备的限制,只宜采用车削加工比较0.8碳钢、2Cr13喷涂层的性能可知:2Cr13喷涂层的自身强度、可加工性都优于0.秘碳钢涂层在喷涂修复水泵轴时,选用了213喷涂材料。为了提高涂层和基体的结合强度,需喷涂一层结合底层,底层喷涂材料采用镍包铝复合粉末在修理水泵轴轴承位时,涂层的设计厚度可表示为:D一一工作应恢复的成品直径;d一一工件预加工后的直径;Ab一一喷涂层的单边加工余量△b的大小与涂层材料、喷涂方法、工件尺寸及加工技术要求有关。对于线材喷涂Ab为0.5~1.0mm,修复工件直径小时取下限值,直径大时取上限值涂层设计厚度包括结合底层厚度和工作层厚度,一般底层厚度为Q10mm左右喷涂时涂层厚度可直接通过测量控制,此时应考虑基体金属与涂层的热膨胀计算表明:喷涂后轴颈直径尺寸应控制在左右。(下转第60页)从营销策略上,整合各方面的资源,制定系统的连续的、动态的组合营销策略我国地域辽阔且发展不平衡也带来了电力市场发展的不平衡部分地区还处于电力紧缺时期,部分地区供需相对平衡,而少数地区却已经相对过剩。电力紧缺地区,要以关注生产为中心,尽大能力提供电力产品;而在电力供需基本平衡或者电能相对过剩的地区,就要以关注销售或者说关注市场需求为主。每个地域都应在综合考虑发电能力、客户需求电网安全和供应能力的基础上,灵活运用关系营销差异营销、直销和在线营销等手段,提出一个系统的、连续的、动态的组合营销策略,并根据市场的变化,一个一个地推出对作为生产资料的电力市场,现阶段基本不存在替代能源的竞争,营销的重点是提高供电质量,强化优质服务,大限度地保证客户用好电;而对生活资料的电力市场,在保证电力客户用好电的同时,还存在与替代能源间的竞争问题,还需要进行消费引导如在农网改造的过程中,推广和普及家用电器,提高农民生活质量的同时,促进电能消费,并替代农村的柴薪、煤等生活能源;在城镇以新、特电器产品的推广和应用为依托,介绍新的消费观念和消费方式,开发新的载电产品等,培育新的消费需求一个组合营销策略的形成,仅靠对市场分类是远远不够的,它必须满足电力生产与使用的基本法律,全面分析电力营销所处的内、外部环境,并不断吸收营销理论新成果,才有可能完成也只有完善的符合实际的营销策略,才能为电力企业赢得市场竞争优势。

  (上接第52页)3.3热喷涂工艺过程3.3.1表面预处理清理油污:用汽油、丙酮等清除待修复表面的油污。

  探伤检查:检查轴预表面是否有疲劳裂纹或其它缺陷在落地车床上对水泵轴进行校调,检查两轴颈的尺寸及烧伤情况,并检查各轴颈的形状精度及位置精度车掉待喷表面的疲功层及损伤层,纠正其形状和位置误差用铜皮遮盖不需要喷涂的部分。

  粗化处理:粗化处理采用车毛螺纹加镍拉毛的方式,以进一步提高涂层与基体的结合强度,车螺纹时螺距1.0mm,齿深0.2mm,车刀尖角90,尖角园弧1mm预热的目的是为了消除工作表面的水分和湿气;提高喷涂粒子与工件接触时的界面温度;减少因工件热膨胀造成的涂层应力,避免涂层开裂;提高涂层与基材的结合强度水泵轴喷涂部位采用氧乙炔中性焰预热,预热温度控制在100C左右。

  喷涂底层材料:采用亚音速火焰喷涂底层材料,其厚度约为0.1mm左右,并用钢丝刷除去表面浮灰粉喷涂工作层:喷涂工作层时,每喷涂0. 3mm左右,用钢丝刷除去表面浮灰粉,喷涂后轴颈的尺寸为轴颈工作尺寸、加工余量及热膨胀量3者之和,即201. 5mm左右喷涂时氧气压力为0. 6MPa,乙炔压力为0. 09MPa,压缩空气压力为0. 5MPa,工作转速为25r/min,喷枪移动速度5~ 7mm/i,喷涂距离为120mm左右涂层冷却:喷涂结束后,涂层可采用空冷,在空冷过程中,水泵轴需继续转动直到涂层冷却到室温为止,以防止轴产生弯曲现象3.3.4涂层加工由于水泵轴轴承位的加工技术要求高,原设计尺寸精度为<200js6,表面粗糙度Ra为0.40Mm,加之涂层本身的加工特性,宜采用磨削加工在实际喷涂修理中,为了缩短修理时间,水泵轴和叶轮是不解体的。水轮本身的直径为1300mm,因而一般磨床的回转半径满足不了要求为此涂层加工采用了粗车一精车一砂带抛光的方式为了满足原装配性质的要求,考虑到涂层存在一定孔隙率以及涂层加工表面的特征,将原设计的尺寸精度<200js6修改为+0.0冰200"当喷涂层切削时,切削速度为20m粗加工时走刀量/为0.2~1.0mm/r,精加工时/的值可取0.05~0.2mm/r;到+0. 200012时,采用砂带抛光,直到轴颈尺寸

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