“走进科技,你我同行” 展示“焊接无处不在”的魅力——2022年5月全国科技活动周(四)

发布时间:2022-05-24  阅读次数:358

2022年全国科技活动周焊接科普成果推广之四

 

焊接——在大国重器

重型机器中的闪亮应用

作者:浦跃奋

 

 

重型机器是国之重器,是工业重要的基础,也是国家工业能力的重要标志,焊接工艺和技术则是重型机器制造的重要保障。上海重型机器厂有限公司在重型机器制造方面有着骄人的业绩和辉煌的历史,在产品制造和企业发展进程中,焊接工艺和技术与时俱进,所取得的成果也是重型机器行业的科技创新的一个缩影,值得介绍和铭记。

上海重型机器厂始建于1934年,2004年改制为上海重型机器厂有限公司(以下简称上重公司),是国家机械工业大型骨干企业,拥有国家认定的企业技术中心。

 

 

上重公司焊接技术发展历程,与产品技术的发展息息相关。

上重公司经过几十年的发展,公司的主要产品从电站制粉设备(中速磨、钢球磨、风扇磨)、重型机械装备(冶金设备、锻压设备、水泥矿山设备等)、特种装备(雷达天线、舰船装备、航天配套设备等),到产业链涉及电力、重工、冶金和军工等领域。焊接技术也得到了积累、应用和发展,从开始的手工电弧焊、电渣焊、到现在埋弧自动焊、二氧化碳气保护焊、氩弧焊(MIG/MAG焊)和碾磨堆焊等,多种焊接方法和技术在上重公司被广泛应用。

特别值得一提的是,从上世纪60年代的我国首台120MN自由锻造水压机的诞生(俗称万吨水压机),到如今的各类压机、汽轮机转子和立辊轧机机架等其它的重要的机械产品的交付,所采用的电渣焊工艺功不可没。此工艺在重机行业一直延续至今,是重型机器制造中的核心焊接工艺技术。上重公司的电渣焊的技术路线,在国内处于领先地位,乃至到国外,像日本等国家,与中国合作制造的冶金行业的转炉托圈,首选的必要条件,应具备电渣焊焊接技术方法。

另外,上重公司的能源设备磨煤机产品从上世纪80年代起,在引进技术的基础上,根据中国国情,经过了消化吸收和二次技术创新,自主开发设计出了一系列新型磨煤机,技术和性能达到世界先进水平.其中碾磨堆焊,是中国市场的开拓者。目前产品国内投运量占有率超过60%,同时出口到印度、泰国、印尼、越南、巴西、土耳其、巴基斯坦等多个国家。至今,累计制造HP中速磨煤机5000多台,为国内外近300家电厂的50MW-1000MW及以上机组配套使用。其运行可靠性强,维修简单,维修费用低,更受用户的欢迎。上重公司生产的磨煤机连续十一年获得电力可靠性指标发布会公布的磨煤机运行可靠性指标第一名,被国家电力公司推荐为300MW、600MW、1000MW及以上火电机组配套产品,先后获得“国家重点新产品”、“上海名牌产品”以及“上海市科技进步奖”等称号。

在全国科技活动周期间,上重公司在此介绍碾磨堆焊技术在能源设备磨煤机中的应用,展示焊接技术的应用对国之重器的重型机器发展所取得的成果。

 

 

 

碾磨堆焊技术在能源设备

磨煤机中的应用

 

磨煤机是发电厂的辅机设备。它从磨煤机系统→锅炉系统→发电机系统→汽轮机系统等产生了电能。

 

 

 

 

从2010年起,上重公司依托自身研发能力,在引进技术基础上开发了具有自主知识产权的HP483~HP1403共十一大系列三十五种规格,中速磨煤机,具备了向用户提供用于50MW~1500MW机组配套用HP磨煤机的能力。

20世纪80年代,上重公司在宝钢自备电厂,首次试制成功的耐磨堆焊辊,成为中国耐磨堆焊辊的开拓者,实践者和践行者。

1)磨煤机特点

上重公司制造的HP磨煤机不仅保留了RP磨煤机的优点,又吸收了MPS磨煤机和MBF等中速磨煤机的特点进行了创新设计,集中体现了上述三种磨煤机的优点。磨煤机的功能是碾磨原煤,使其达到能在炉内有效地燃烧的细度。HP磨煤机主要有以下三大特点:

HP磨煤机中的耐磨堆焊使用寿命长,更换方便;

HP磨煤机对煤种的适应性强,运行可靠性高;

HP磨煤机检修方便,停机时间短。

2)耐磨堆焊优势

HP磨煤机的功能是碾磨原煤,使其达到能在炉内有效地燃烧的细度。耐磨堆焊,是利用焊接热源基材表面与敷焊材料之间形成熔化冶金结合,使得每层表面形成特殊性能状态的一种堆焊工程。

磨煤机的最大碾磨出力取决于下列三个因素:

(1)磨煤机规格。

(2)原煤特性——哈氏可磨度和含水量。

(3)煤粉细度——%通过200目筛子。

总之,磨煤机耐磨堆焊辊套、磨盘和其它组件优势就在于:在绝大多数燃煤发电厂中,耐磨堆焊和磨煤机堆焊磨辊、磨盘和其它耐磨组件的耐磨性均属于电厂日常例行维护重要工作之一。

 

 

而它的使用寿命的长和短,从而影响到修复锅炉及其它一些重要发电设施争取更多时间。经过耐磨堆焊的辊套和拥有更强的耐磨性。由此,可以使发电厂可持续进行电能生产,减少检修时间,缩短停机时间,降低成本。

为了达到堆焊工艺技术最佳耐磨效果,使用无搭接或基本无搭接线状堆焊焊接工艺方法,以便形成统一严密的交叉阻隔网状裂纹形状,便于释放应力。交叉阻隔堆焊焊缝为垂直的(8~16毫米),防止焊层大面积剥落。线状焊道宽应为10~16毫米),第一层厚度为3毫米左右,最厚的部位可达到57~60毫米;表面最终硬度可达到洛氏硬度HRC58~62。并且不可机械加工。

 

 

3)耐磨堆焊辊套在产品市场中的应用

上重公司制造的耐磨堆焊辊套,使用多层堆焊,从使用寿命从8000~10000小时为第一代、10000~12000小时第二代、12000~15000小时第三代到如今15000~18000小时为第四代的耐磨堆焊辊套的选择。

 

 

 

进入21世纪,随着中国经济的迅速发展,火力发电技术及产量进入了井喷时代,从2005年开始,上重公司制造的中国首台1000MW火电机组,1000MW的耐磨堆焊辊套也同时生成了。在浙江省华能玉环电厂诞生以来。随后有广东省华能海门、福建省鸿山、江苏省华能金陵、山西省漳泽、陕西省清水川、宁夏省灵武、四川省天明、江西省丰城、安徽省华电芜湖、湖南省岳阳等,一段时间内上重公司制造的HP磨煤机在中国百万机组占有率超过70%。至今,累计制造HP中速磨煤机5000多台,耐磨堆焊辊套达到了20000多件,耐磨堆焊的材料达到10000多吨了。

4)结束语

目前中国火力发电技术已处于世界领先水平。

HP磨煤机获得了多项专利技术,其中耐磨堆焊获得了3项发明专利技术,1项实用专利技术。

 

 

上重公司,在近40年的磨煤机设计、制造及运行维护中,可以为用户提供所有规格型号的中速磨煤机。目前上重公司是目前国内唯一一家拥有能制造高、中、底速磨煤机的制造厂商。同时,也是国家战略发展重要的大型或特大型的铸,锻件的供应商。特别是核电华龙一号的成功,核电,已成为一张国家的名片,对国民经济建设做出了巨大贡献,并取得了显著的社会经济效益。