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转鼓式过滤机损伤转筒的激光修复处理

发布时间:2020-11-16 23:37
   针对一种转鼓式过滤机的转筒部件因运行过程中的磨损、腐蚀,导致出现转筒尺寸减薄、过滤槽裂纹等缺陷,分析损伤失效原因,并采用以激光熔覆为核心工艺的综合修复方案,提高了转鼓再造后的耐磨性和耐腐蚀性,使转筒废件得以修复后继续投用,减少了新造转筒的资源消耗和购置成本。
【部分图文】:

面积图,介质,面积,空位


%酸性介质??可以穿透钝化膜造成钝化膜不连续处的金属被腐蚀,随着转鼓??过滤机持续运行,磨损面积持续增加。磨损过程中,位错交载产??生空位。由于这些空位浓度与范性变形量有关,因此磨损表面层??中的空位浓度随磨损载荷的增加而增加。空位的存在破坏了晶??格原子的规则排列,并在周围晶体中引进一定的弹性畸变,导致??磨损表面内能增加,使磨损表面的耐蚀性降低P1。磨损使基材内??部缺陷的增大是磨损加剧表面材料腐蚀的根本原因,裸露在腐??c)密封块接触面?d)过滤梢隔板及隔板连接焊缝??图1转筒损伤主要分布??浊介质中的新鲜基材面积增大,受低速重载等原因影响,在磨损??和腐蚀加速作用下导致转筒尺寸开始减薄失效,不能继续正常??使用而失效报废。??2以激光熔覆为核心的综合修复方案??对两型不同厂家待修复转鼓式过滤机的转筒,用手持式光??谱仪检测基材化学元素成分,均属于316系列不锈钢(图2、表??1?)。考虑到转筒待修复面积大(少70CM500?mm)、加工尺寸精度??高,而不锈钢的线膨胀系数比碳钢大约40%,并且随着温度的??升高其线膨胀系数的数值也相应提高、导热率又只有碳钢的1/??3,为了防止出现修复时对转筒表面的大面积堆焊,导致出现修??复后转筒外形尺寸变形的风险,决定选择以激光熔椹为复型的??主要工艺方案。??具体修复方案包括以下步骤:根据基材及修复要求选定修??复材料成分(表2);对待修转筒进行清洗除垢;进行尺寸检测、??@设备篇理与雄修2020?No9(上)??工作研究??

工装图,同心度,圆度,工装


.00??0.03??0.035??-??-??基材2??2.00??0.03??0.035??0.5??-??表2熔覆用合金粉材化学元素成分??项目??C??Cr??Ni??Mo??Si??质量分数/%(w.)??0.05??19.5??58??5.0??0.15??项目??Mn??S??P??Ti??Co??质量分数/%(W.)??0.1??0.01??0.015??2.0??10.5??)同心度?b)圆度??图3非控制头端同心度与圆度检测??a)同心度?b)圆度??图4控制头端同心度与圆度检测??PT(Penetrant?Testing,渗透检测)探伤、硬度值检测;制作专用防??变形工装;圆跳动值检测;车削清理待修损伤部位疲劳层;铣削??清理过滤槽隔板连接焊缝;手工堆焊修复过滤槽隔板焊缝;选用??专用镍基金属粉依次激光熔覆:控制头密封面、填料密封面、密??封块接触面;祖车激光熔覆修复部位;PT检测、硬度值检测;精??磨加工复型至成品尺寸;表面钝化处理。??3修复损伤转筒的工艺过程??(1)对转筒进行了附着物的清理和整体清洗,记录修复前??的原始尺寸:分别制作适用于机床装夹加工的法兰工装,并将??该两套法兰工装分别组装固定在转筒两端,利用车床床头的??卡盘、尾架的卡盘夹紧法兰工装的轴颈,以转筒两端轴承位轴??颈为基准找正,打表分别检测转筒外圆面跳动值(图3、图4),??检测修复前硬度值区间为丨80 ̄200?HB,并进行了修复前表面??PT检测(图5)。??(2)制作了专用工装支撑在两端待修复填料密封面背部(图??6>,防止在后续修复加T过程中填料密封面的薄壁部位应力变??形。车削清理待修损伤外圆

过程图,热变形,线速度,光斑


车激光熔覆修复部位;PT检测、硬度值检测;精??磨加工复型至成品尺寸;表面钝化处理。??3修复损伤转筒的工艺过程??(1)对转筒进行了附着物的清理和整体清洗,记录修复前??的原始尺寸:分别制作适用于机床装夹加工的法兰工装,并将??该两套法兰工装分别组装固定在转筒两端,利用车床床头的??卡盘、尾架的卡盘夹紧法兰工装的轴颈,以转筒两端轴承位轴??颈为基准找正,打表分别检测转筒外圆面跳动值(图3、图4),??检测修复前硬度值区间为丨80 ̄200?HB,并进行了修复前表面??PT检测(图5)。??(2)制作了专用工装支撑在两端待修复填料密封面背部(图??6>,防止在后续修复加T过程中填料密封面的薄壁部位应力变??形。车削清理待修损伤外圆部位的疲劳层;铣削清理过滤槽隔板??连接焊缝裂纹(图7)。手工堆焊修复过滤槽隔板焊缝(图8?)。??(3)转筒体积和熔覆作业量大,使用01^-1^-5000型5?1^'、??C02气体激光器和胶轮支架进行激光熔覆(图9),支架用水平仪找??平,支架中心与激光器光路平行度矣3?mm/1?m,保证激光在转鼓??表面的直线运行及光斑质量熔覆前使用丙酮清洗培覆区域,激光??图5修复前表面PT检测??熔覆工艺参数设为:功率(2.5 ̄3)kW、线速度1000?mni/min、光斑??03?mra、搭接I?mm、粉厚0.5?mm,培覆过程中为防止热变形米用??红外线测温仪对筒体进行监测,温度过高时停止熔覆,控制转筒整??体温升=£80?t。??工作研究??设蚤g理与雄1§??2020?No9(上)??37??
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