一種焊藥、由該焊藥制備的維修模具、使用焊藥或模具對(duì)電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無電焊接及設(shè)備維修領(lǐng)域，特別涉及一種用于電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的焊藥、由該焊藥制備的用于電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的模具、使用該焊藥對(duì)電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的方法和使用該模具對(duì)電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二次風(fēng)管是電廠機(jī)組運(yùn)行過程中重要的部件之一，其材質(zhì)多為2520耐熱不銹鋼。工作時(shí)，整根管道埋藏在爐膛內(nèi)壁的耐熱土層中，埋藏深度約160cm?200cm。由于工作時(shí)，風(fēng)管受到高溫?zé)煔獾那治g與沖刷，因此容易出現(xiàn)開裂、局部脫落等失效。當(dāng)局部失效出現(xiàn)后，會(huì)加劇失效向深層次發(fā)展，使得爐膛內(nèi)部的防火土受到侵蝕，而影響發(fā)電機(jī)組的總體效果，最終將導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)大修。目前，二次風(fēng)管的維修方式，主要就是更換。
[0003]無電焊接技術(shù)是基于自蔓延技術(shù)的一種新技術(shù)，其中又有自蔓延恪焊、自蔓延壓焊和自蔓延釬焊等。此技術(shù)都需要專用的輔助設(shè)備和特定反應(yīng)環(huán)境(主要指保護(hù)氣體種類、溫度、壓強(qiáng)等)，無法在施工現(xiàn)場(chǎng)解決問題。
[0004]另外，手工自蔓延焊接也是自蔓延熔焊的一種新方法。該方法將傳統(tǒng)焊接工藝與自蔓延高溫合成技術(shù)相結(jié)合，可在無電源、無氣源和無任何設(shè)備的條件下實(shí)現(xiàn)焊接，但是施焊對(duì)象以碳鋼為主，且尺寸有限，無法解決二次風(fēng)管的焊修問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的焊藥、由該焊藥制備的用于電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的模具、使用該焊藥對(duì)電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的方法和使用該模具對(duì)電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]—種用于電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的焊藥，所述焊藥由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成:
[0008]三氧化二鐵粉末25%?40%、金屬鋁粉末20%?25%、金屬鎳粉末11.9%?25%、氟化鈉粉末0.5%?1.5%、二氧化硅粉末1.7 %?3.5 %、金屬鉻粉末13 %?32 %、金屬鉬粉末0.1 %?0.4 %、其余為鈦鐵合金粉末。
[0009]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述焊藥由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成:
[0010]三氧化二鐵粉末35%、金屬鋁粉末22 %、金屬鎳粉末20 %、氟化鈉粉末0.7 %、二氧化硅粉末2.0 %、金屬鉻粉末20 %、金屬鉬粉末0.2%,鈦鐵合金粉末0.1 %。
[0011 ]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述焊藥由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成:
[0012]三氧化二鐵粉末36%、金屬鋁粉末20%、金屬鎳粉末15%、氟化鈉粉末1.0%、二氧化硅粉末2.5%,金屬鉻粉末25 %、金屬鉬粉末0.25%,鈦鐵合金粉末0.25 %。
[0013]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述焊藥由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成:
[0014]三氧化二鐵粉末25%、金屬鋁粉末25%、金屬鎳粉末13%、氟化鈉粉末1.2%、二氧化硅粉末3.0 %、金屬鉻粉末32 %、金屬鉬粉末0.3%,鈦鐵合金粉末0.5 %。
[0015]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述焊藥適用于材料為2520耐熱不銹鋼的電廠二次風(fēng)管。
[0016]—種用于電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的模具，包括:引火線、焊藥、自熔隔板、燃燒室和鑄造腔；
[0017]所述燃燒室具有用于容納焊藥的燃燒腔;所述燃燒腔的底部設(shè)置第一澆注通道，所述燃燒腔與第一澆注通道的連接處設(shè)置有自熔隔板；
[0018]所述鑄造腔內(nèi)設(shè)置第二澆注通道；
[0019]所述燃燒室與所述鑄造腔可脫卸連接;且在使用狀態(tài)時(shí)，所述第一澆注通道與所述第二澆注通道相連通；
[0020]所述第二澆注通道的末端設(shè)置成型區(qū)。
[0021]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述燃燒腔的下部為倒錐形。
[0022]在上述方案的基礎(chǔ)上，所述燃燒室和鑄造腔的材質(zhì)為高強(qiáng)度石墨，所述自熔隔板的材質(zhì)為低碳鋼。
[0023]—種使用上述焊藥對(duì)電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的方法，使用焊藥燃燒后產(chǎn)生的熔融狀態(tài)的合金與二次風(fēng)管的損壞處形成冶金結(jié)合。
[0024]一種使用上述模具對(duì)電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的方法，具體步驟如下:
[0025]將鑄造腔安裝在二次風(fēng)管上，并完全包容損壞處，通過引火線引燃焊藥，燃燒所生成的熔融態(tài)合金熔穿自熔隔板，熔融態(tài)合金通過第一澆注通道和第二澆注通道，最終進(jìn)入成型區(qū)，熔融態(tài)合金在成型區(qū)與二次風(fēng)管的損壞處形成冶金結(jié)合，當(dāng)冶金結(jié)合處的溫度自然降至150°C時(shí)，打開鑄造腔。
[0026]本發(fā)明的有益效果:
[0027]本發(fā)明針對(duì)二次風(fēng)管的破裂和脫落可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)維修，能夠降低維修的難度，減輕工作強(qiáng)度，縮短維修周期，同時(shí)還可以節(jié)約材料成本。
[0028]本發(fā)明焊藥發(fā)生自蔓延反應(yīng)后，生成的合金成份與2520耐熱不銹鋼二次風(fēng)管的合金有良好的互溶性，因此可以對(duì)其進(jìn)行焊接維修；由于焊藥反應(yīng)時(shí)伴隨生成大量的熱量，因此可以保證不需要外界能源與輔助設(shè)備即可現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施焊接，這一特點(diǎn)就使得該項(xiàng)技術(shù)能夠在爐膛內(nèi)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)維修，縮短了維系周期;在維修現(xiàn)場(chǎng)，本發(fā)明提供的燃燒室、鑄造腔，只需要簡(jiǎn)單的定位安裝即可使用，全過程不需要人為干預(yù)，大大降低操作的難度;使用本發(fā)明焊藥或維修模具，可以對(duì)已經(jīng)開裂、脫落的風(fēng)管進(jìn)行維修，改變了以往一味更換的狀態(tài)，既降低了工作難度，縮短了維修周期，同時(shí)由節(jié)約了成本。
[0029]焊藥反應(yīng)生成的合金成份與2520不銹鋼形成可靠的冶金結(jié)合，具有良好的耐熱性和耐磨性。合金與母材之間為熔焊連接，強(qiáng)度適于實(shí)際工作需要。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明實(shí)施例5中所述二次風(fēng)管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖2是本發(fā)明所述維修模具結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3是本發(fā)明所述燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]實(shí)施例1
[0034]一種用于材料為2520耐熱不銹鋼的電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的焊藥，所述焊藥由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成:
[0035]三氧化二鐵粉末35%、金屬鋁粉末22%、金屬鎳粉末20%、氟化鈉粉末0.7%、二氧化硅粉末2.0 %、金屬鉻粉末20 %、金屬鉬粉末0.2%,鈦鐵合金粉末0.1 %。
[0036]在某電廠爐膛內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修，對(duì)風(fēng)管偏下部分開裂處現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施焊接后發(fā)現(xiàn)，焊藥生成合金填充在開裂處，并且與母材形成了可靠的冶金結(jié)合，達(dá)到了維修目的，能夠有效控制裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。
[0037]維修后開始使用，兩個(gè)檢修期內(nèi)(一個(gè)檢修期時(shí)間為3個(gè)月)使用良好，維修處未發(fā)現(xiàn)異常。
[0038]實(shí)施例2
[0039]一種用于材料為2520耐熱不銹鋼的電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的焊藥，所述焊藥由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成:
[0040]三氧化二鐵粉末36%、金屬鋁粉末20%、金屬鎳粉末15%、氟化鈉粉末1.0%、二氧化硅粉末2.5%,金屬鉻粉末25 %、金屬鉬粉末0.25%,鈦鐵合金粉末0.25 %。
[0041]在某電廠爐膛內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修，對(duì)風(fēng)管偏上靠?jī)?nèi)側(cè)部分的開裂處，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施焊接后發(fā)現(xiàn)，焊藥生成合金填充在開裂處，并且與母材形成了可靠的冶金結(jié)合，達(dá)到了維修目的，能夠有效控制裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。同時(shí)，由于此處位置距離操作面較高，且深入管道內(nèi)側(cè)，對(duì)一般手段的焊接而言較難實(shí)施，通過本次實(shí)例證實(shí)，本發(fā)明更適用于現(xiàn)場(chǎng)焊接維修外。
[0042]維修后開始使用，兩個(gè)檢修期內(nèi)(一個(gè)檢修期時(shí)間為3個(gè)月)使用良好，維修處未發(fā)現(xiàn)異常。
[0043]實(shí)施例3
[0044]一種用于材料為2520耐熱不銹鋼的電廠二次風(fēng)管現(xiàn)場(chǎng)維修的焊藥，所述焊藥由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成:
[0045]三氧化二鐵粉末25%、金屬鋁粉末25%、金屬鎳粉末13%、氟化鈉粉末1.2%、二氧化硅粉末3.0 %、金屬鉻粉末32 %、金屬鉬粉末0.3%,鈦鐵合金粉末0.5 %。
[0046]在某電廠爐膛內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修，對(duì)風(fēng)管偏下，局部脫落處現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施焊接后發(fā)現(xiàn)，焊藥生成合金完全填充在缺口處，恢復(fù)了二次風(fēng)管的原有形態(tài)，并且與母材形成了可靠的冶金結(jié)合，達(dá)到了維修目的。
[0047]維修后開始使用，兩個(gè)檢修期內(nèi)(一個(gè)檢修期時(shí)間為3個(gè)月)使用良好，維修處未發(fā)現(xiàn)異常。
[0048]實(shí)施例1-3所使用的材料的粒度為:
[0049]三氧化二鐵粉末粒度在50-200目，純度2 96% ;