除塵設備是粉塵治理設備統稱,除塵器是其核心裝置。除塵骨架是除塵器內部部件,用于支撐濾袋 / 濾筒保持張開狀態,確保過濾面積穩定,適配不同類型除塵器,確保粉塵過濾效率與設備穩定運行。
除塵骨架作為濾袋的支撐結構,多由縱筋與橫筋焊接成型,焊接處若出現開裂,會導致骨架變形、濾袋破損,進而引發粉塵泄漏。開裂問題與材質適配、焊接工藝、應力集中及工況影響密切相關,需確切定位原因并優化焊接工藝,確保骨架結構穩定性。?
一、焊接處開裂的核心原因?
材質匹配不當與焊絲選型錯誤:若骨架采用低碳鋼(如 Q235),卻選用高強度合金焊絲(如 ER50-6),焊接時母材與焊縫金屬強度差異大,易產生內應力;若焊絲含碳量過高,焊接后焊縫硬化脆化,受振動沖擊時易開裂;部分劣質焊絲含雜質(如硫、磷),會降低焊縫韌性,加速開裂。?
焊接工藝參數不合理:電流過大易導致焊縫過熱,晶粒粗大,韌性下降,冷卻后產生收縮裂紋;電流過小則焊不透,焊縫熔深不足,強度低,受力后易從熔合線處開裂;焊接速度過快會使熔池冷卻過快,產生淬硬組織,且易出現未熔合、夾渣等缺陷,成為開裂隱患。?
應力集中與結構設計缺陷:骨架縱筋與橫筋垂直焊接時,交接處易形成應力集中點,尤其橫筋端部未做圓弧過渡,直角結構會加劇應力聚集;焊接后未進行應力釋放處理,焊縫殘留內應力與除塵器運行時的振動應力疊加,易引發開裂。?
工況環境與腐蝕影響:若除塵器處理含酸堿的腐蝕性粉塵(如化工、冶金粉塵),腐蝕性介質會滲透焊縫縫隙,引發電化學腐蝕,削弱焊縫強度;高溫工況(如煙氣溫度>150℃)下,焊縫金屬熱脹冷縮頻繁,長期熱疲勞會導致微觀裂紋擴展。?
二、焊接工藝優化建議?
確切匹配材質與焊絲:低碳鋼骨架(Q235)優先選用 ER49-1 焊絲,其強度與母材匹配(抗拉強度≥490MPa),韌性好;不銹鋼骨架(304/316L)需選用同材質焊絲(如 ER308L/ER316L),避免異種金屬焊接產生晶間腐蝕;焊絲需符合 GB/T 14957 標準,使用前烘干(低碳鋼焊絲 150-200℃烘干 1h),去除水分雜質。?
優化焊接參數與操作:低碳鋼焊接電流控制在 80-120A,電弧電壓 18-22V,焊接速度 5-8cm/min,確保熔深達母材厚度的 2/3 以上;采用短弧焊接,減少熱輸入,避免焊縫過熱;橫筋焊接時采用 “分段跳焊法”(每段焊長 30-50mm,間隔冷卻),降低焊接變形與內應力。?
結構改進與應力釋放:橫筋端部加工成 R3-R5 圓弧過渡,減少應力集中;焊接后對骨架整體進行去應力退火處理(低碳鋼 600-650℃保溫 1-2h,隨爐冷卻),或用錘子輕擊焊縫,釋放殘留應力;縱筋與橫筋交接處可增加焊腳尺寸(焊腳高度≥3mm),提升焊縫承載能力。?
防腐與工況適配處理:焊縫表面涂刷環氧富鋅底漆(干膜厚度≥60μm),增強抗腐蝕性;高溫工況骨架焊接后,對焊縫進行鈍化處理(不銹鋼骨架用硝酸鈍化液浸泡),提升高溫抗氧化性;定期檢查焊縫,發現銹蝕或微小裂紋時,及時用角磨機打磨后補焊,避免裂紋擴展。?