风机叶轮防磨技术：陶瓷增强与挑战

"浅谈风机叶轮表面防磨强化技术应用" 风机叶轮是动力设备中的关键部件，尤其在燃煤电厂中，排粉风机、引风机的叶轮由于长期与高磨损颗粒接触，需要采取防磨措施以延长使用寿命。常见的防磨技术主要包括陶瓷防磨、堆焊、喷涂喷焊和合金粉块状焊接等。 1.1 陶瓷防磨技术 陶瓷防磨技术因其优异的耐磨性能而被广泛应用。复合陶瓷层的硬度HRA高达86以上，使用增韧氧化铝复合材料，部分区域甚至使用二次烧结的氮化硅或氧化锆陶瓷，硬度可提升至HRA94以上。这种技术相比传统的碳化钨堆焊、喷涂喷焊等方法，其耐颗粒冲刷磨损性能提高了5倍以上，对于16Mn钢材基体来说，耐磨性提升了100多倍。例如，1.5mm厚的陶瓷片在实际使用中，经过五年，平均磨损不超过0.2mm。 1.2 热态防磨技术 热态防磨技术主要包括堆焊和喷焊，但存在一定的问题。首先，由于热输入量大，导致工件受热不均匀，容易形成热应力，引发叶轮焊缝的裂纹。同时，高强度的堆焊焊道和焊层本身就有裂纹倾向，若工艺不当，裂纹可能会扩展到叶轮母材。此外，多元共渗的护板在边缘近缝区容易受到渗入元素污染，硬度过高，清洁难度大。 1.2.1 裂纹倾向大 堆焊和喷焊过程中产生的大量热量使得叶轮受热不均，造成内部应力，容易形成裂纹。特别是焊缝处，由于热应力和材料性质的影响，裂纹生成的风险较高。 1.2.2 变形难以控制 即使是刚性或小型的整体叶轮，在热态防磨处理时，尽管采取对称施焊和刚性固定的工艺，仍难以有效控制叶轮变形。这可能导致叶轮几何精度下降，影响风机的工作效率和稳定性。 1.3 冷态防磨技术 相对于热态防磨，冷态防磨技术如贴陶瓷片、涂层技术等，因其对叶轮变形影响较小，且操作相对简便，也被广泛采用。这些技术通常在常温下进行，减少了热应变，但可能需要更高的安装精度和更细致的准备工作。 总结来说，选择哪种防磨技术取决于叶轮的使用环境、工作条件以及预期的服务寿命。每种技术都有其优缺点，需根据实际情况权衡选择。在实践中，通过持续的技术研发和创新，不断优化防磨工艺，可以提高风机叶轮的耐用性和经济性，降低发电成本。