某热电厂供水系统循环泵、给水泵叶轮叶片在运行过程中，由于泵体电动机的长期负荷振动、各类煤粉、灰尘的冲击以及高温高压蒸汽的侵蚀，严重影响了泵的正常运行。长期运行的泵体表面及内部有锈蚀剥落现象。这些锈蚀剥落物
图4-10 始端和终端接头纵断面
进入供水管道及各类泵体内，随着管内介质流动，容易产生各类气泡、水泡。
管内气泡及水泡伴随高温蒸汽、水等流体不断地冲击叶轮叶片，致使高温气泡在冲击叶轮叶片时产生爆裂，其冲击力、爆破力和侵蚀力作用相互叠加，致使叶轮叶片表面产生点蚀、面蚀、汽蚀，破坏了叶轮叶片的动、静平衡，对泵体及供水系统的危害加大，甚至导致叶轮叶片严重损坏。
叶轮叶片的材质为灰铸铁HT200，每个叶轮均匀分布有6片叶片，部分表面侵蚀形态如图4-11所示。为了保证焊接修复后接头的综合性能，采用焊条电弧焊逐层梯田表面堆焊法或双面堆焊法，填满整个腐蚀处缺陷。
采用直径3.2mm的EZNi-1（Z308）铸铁焊条施焊基层及过渡层，直径3.2mm的E347-16（A132）不锈钢焊条施焊填充层和盖面层。由于点蚀、面蚀部位不均匀，且大小、形状不规则，有的呈锯齿形，有的呈峭壁形，因此为便于焊后的表面处理及动平衡试验，焊接接头的填充金属量应以模拟的叶轮叶片完整形态时的重量为准。
1.逐层梯田表面堆焊法
首先，用黏性黄泥条模拟完好的叶片形状制作叶片片基，将其粘贴于叶轮表面汽蚀点、面蚀点的背面，泥条的走向为沿叶轮叶片的弧形曲线延伸方向，粘贴后用氧乙炔焰烘干泥条。叶片的逐层梯田表面堆焊过程的示意图见图4-12。
图4-11 叶片表面的侵蚀形态
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图4-12 梯田表面堆焊过程示意图
堆焊1、2、3、4、5层，逐步沿片基延伸方向推进，每层堆焊厚度1～1.5mm，防止因堆焊层金属的增加将叶片从点蚀处压掉。其中，第1、2层用直径3.2mm的EZNi-1焊条施焊基层及过渡层，3、4、5层用直径3.2mm的E347-16焊条堆焊填充盖面层，直至堆至叶片厚度为止。堆焊电流为90～110A，堆焊电压为20～22V，堆焊速度为0.25～0.35cm/min，采用直流正接法。
叶片逐层梯田表面堆焊法简便易行，焊后处理容易，但在焊接过程中可能将杂物带进焊接接头，操作不当可能将堆焊片基从堆焊位置压掉。
2.双面堆焊法
叶片的双面堆焊过程见图4-13。正面逐层堆焊1、2、3层至缺陷的全部面积，逐步沿片基延伸方向横向推进，每层堆焊厚度1～1.5mm。用直径3.2mm的EZNi-1焊条施焊基层及过渡层，采用间歇停顿断弧焊法堆焊第1层，第2层可沿第1层延伸方向向前推进，反复2～3次，直至将正面片基堆焊完。反面堆焊时，用直径3.2mm的E347-16焊条堆焊盖面层，纵向堆焊Ⅰ、Ⅱ层，直至腐蚀处缺陷达到叶片厚度为止。堆焊电流为90～110A，堆焊电压为20～22V，堆焊速度为0.25～0.35cm/min，采用直流正接法。
双面堆焊法虽比较复杂，但接头质量更为稳定，焊后处理比较容易。
3.焊后热处理及检验
堆焊修复结束后，对整体叶轮叶片进行消除应力热处理，双面堆焊后均匀敲击焊接区，并用氧乙炔焰加热至500～540℃，保持5～7min后将泵体叶轮叶片置于800mm×600mm×400mm的石灰细粉中保温，静置缓冷至室温，以消除焊接残余应力。
对焊接后的叶片用气动磨光机进行表面修磨后，进行双面着色检验。检验堆焊层无任何缺陷后，进行动平衡和静平衡试验。静平衡试验时，手动施加适当的转矩使叶轮缓慢转动，观察并记录6个叶片的停止点，对各个停止点做好标记，以便于在记录点的对称部分或标识记录点进行修磨修整，直至叶轮随转随停，均匀分布。动平衡试验条件的泵体电动机转速为2980r/min，叶片动平衡应满足泵体横、纵双向振幅振动量的技术要求。
图4-13 叶片的双面堆焊过程示意图
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