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        深部地熱能鉆探施工若干問題的探討

        作者:張家口德中鉆探機械有限責任公司發布日期:2020-12-24瀏覽次數:11

        我國已進入了新的歷史時期,地質勘探行業也發生了戰略性的改變,國土自然資源系統針對行業特點提出了“三深一土”科技發展戰略,地質勘探已從較單一的地質找礦向更廣泛的自然資源和生態、綠色環保地質領域方向發展。尤其在新型能源勘探利用方面(如頁巖氣、干熱巖、深層地熱、煤層氣、天然氣水合物等)逐漸成為社會關注的焦點。十分重視,投入較大。鉆探是地下新型能源的勘探與開發不可或缺的科學技術手段。因此,這給我們地質勘探行業帶來了新的機遇。下面就深部地熱能開發鉆探施工方面的若干問題淺談幾點認識,供同仁們參考。

        關鍵詞:

        由于拆卸時泥漿泵葉輪被摔斷為大、小兩部分,泥漿泵主要用于高磨粒磨損的工作環境,葉輪材質為高鉻鑄鐵,硬度58~62HRC、含碳量3.5%以上,而且鉻、鉬、錳等合金元素含量高達40%以上,其組織為馬氏體和碳化物,塑性較低,焊接性能極差,容易在焊接過程中產生熱裂紋和延遲裂紋。補焊后對焊縫金屬的表面硬度要求高,這些都給補焊工作帶來了相當大的難度。通過選用綜合性能良好的維修專用焊條,采取嚴格的工藝措施,我們將葉輪予以成功的修復。補焊常用的方法主要有焊條電弧焊、手工鎢極氬弧焊和風焊等,常用的工藝主要有冷焊法、熱焊法、半熱焊法等。我們決定選用焊條電弧焊、冷焊法進行補焊工作。其主要原因是焊條電弧焊操作靈活,無特殊要求,易于現場實施。同時焊條電弧焊在焊材的選擇上空間較大,可通過選擇性能較好的焊材以焊補質量的可靠。

        YST900開槽焊條是一種主要用于切割、開坡口和穿孔的焊條??捎糜诙喾N金屬,具有強力吹刷能力,能切割出光滑而均勻的表面。我們將YST900作為制備坡口的材料。

        YST103焊條焊芯為鉻鎳合金,是一種高效率、高強度焊條,交直流兩用,具有良好的焊接工藝性能,電弧穩定、焊接流暢、焊縫均勻美觀、能自動脫渣。焊縫金屬具有良好的塑性、韌性和抗裂性能。焊條可焊接不同的鋼種,如高碳鋼、工具鋼、結構用高碳鋼、彈簧鋼、奧氏體高錳鋼等,對鋼有較廣泛的適用性。由于YST103良好的力學性能和工藝性能,我們在本次補焊中將其作為根部和層間的補焊材料。

        YsT663耐磨堆焊焊條是一種金紅石藥皮耐磨焊條,160%的熔敷效率。主要用于焊接承受介質沖擊和壓力并存的礦石磨損設施。熔敷金屬耐磨、防腐蝕、強度高,硬度試驗一般可達61~63HRC。由于修復的葉輪表面硬度要求較高,我們將YST663作為葉輪補焊外層的補焊焊料,以滿足葉輪表面硬度要求。

        施焊過程是這樣的:

        ①開坡口,因為焊后不可能再進行機械加工,為焊后動平衡保持原狀,葉輪不產生變形,在開坡口前,先把兩塊碎塊按斷口組對點固在原位置,然后用YST900開坡口。開槽材料:YST900,直徑3.2mm,直流反接。開槽電流:250~350A。在使用YST900焊條進行坡口制備時,焊條與葉輪基體應在一很靠近的角度上,葉輪放置的位置應有利于熔化金屬的排出,并在行進方向推入母材表面,焊條與母材夾角注意保持在15°~20°。經加工后的坡口形式如圖。

        ②使用YST103焊條焊接,焊接設備:400型直流焊機,焊接電流:90~110A,焊接材料:YST103,直徑3.2mm,直流反接。

        ③使用YST663焊條對將臨近焊滿的焊道進行表面加硬處理。焊接設備:同上,焊接電流:90~110A,

        焊接材料:YST663,直徑3.2mm,直流反接,為使用壽命不低于母材,補焊兩層。

        ④焊接結束后,用石棉被包裹,自然冷卻到室溫。焊接結束后經表面著色檢測,焊縫表面致密,無影響使用的缺陷。

        焊接操作是這樣的:

        ①焊接順序,為了減少變形,兩側交替進行施焊。

        ②焊接規范,在焊補過程中,釆用小電流,小規范進行焊接。電流小,熔深淺,有害雜質少進焊縫,能摜高焊縫質量,減小變形,避免裂紋的產生。所以在補焊中要求短弧操作,不擺動,嚴格按照焊接順序進行焊接。

        ③層間溫度。在焊接過程中注意控制層間溫度不超過100℃,而且每次焊接長度不超過50mm。然后立即用手錘錘擊焊縫,使焊縫應力得以釋放。當焊縫溫度超過100℃時,應馬上停止焊接,待溫度降到100℃后再繼續進行焊接。

        ④焊接過程中采用分段分層斷續分散焊接法。此法可以有效地減少焊縫應力,減小產生裂紋的可能性。焊接時要有耐心,操作要穩,一定能焊好高鉻鑄鐵葉輪。


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