除尘设备是粉尘治理设备统称,除尘器是其核心装置。除尘骨架是除尘器内部部件,用于支撑滤袋 / 滤筒保持张开状态,确保过滤面积稳定,适配不同类型除尘器,确保粉尘过滤效率与设备稳定运行。
除尘骨架作为滤袋的支撑结构,多由纵筋与横筋焊接成型,焊接处若出现开裂,会导致骨架变形、滤袋破损,进而引发粉尘泄漏。开裂问题与材质适配、焊接工艺、应力集中及工况影响密切相关,需确切定位原因并优化焊接工艺,确保骨架结构稳定性。
一、焊接处开裂的核心原因
材质匹配不当与焊丝选型错误:若骨架采用低碳钢(如 Q235),却选用高强度合金焊丝(如 ER50-6),焊接时母材与焊缝金属强度差异大,易产生内应力;若焊丝含碳量过高,焊接后焊缝硬化脆化,受振动冲击时易开裂;部分劣质焊丝含杂质(如硫、磷),会降低焊缝韧性,加速开裂。
焊接工艺参数不合理:电流过大易导致焊缝过热,晶粒粗大,韧性下降,冷却后产生收缩裂纹;电流过小则焊不透,焊缝熔深不足,强度低,受力后易从熔合线处开裂;焊接速度过快会使熔池冷却过快,产生淬硬组织,且易出现未熔合、夹渣等缺陷,成为开裂隐患。
应力集中与结构设计缺陷:骨架纵筋与横筋垂直焊接时,交接处易形成应力集中点,尤其横筋端部未做圆弧过渡,直角结构会加剧应力聚集;焊接后未进行应力释放处理,焊缝残留内应力与除尘器运行时的振动应力叠加,易引发开裂。
工况环境与腐蚀影响:若除尘器处理含酸碱的腐蚀性粉尘(如化工、冶金粉尘),腐蚀性介质会渗透焊缝缝隙,引发电化学腐蚀,削弱焊缝强度;高温工况(如烟气温度>150℃)下,焊缝金属热胀冷缩频繁,长期热疲劳会导致微观裂纹扩展。
二、焊接工艺优化建议
确切匹配材质与焊丝:低碳钢骨架(Q235)优先选用 ER49-1 焊丝,其强度与母材匹配(抗拉强度≥490MPa),韧性好;不锈钢骨架(304/316L)需选用同材质焊丝(如 ER308L/ER316L),避免异种金属焊接产生晶间腐蚀;焊丝需符合 GB/T 14957 标准,使用前烘干(低碳钢焊丝 150-200℃烘干 1h),去除水分杂质。
优化焊接参数与操作:低碳钢焊接电流控制在 80-120A,电弧电压 18-22V,焊接速度 5-8cm/min,确保熔深达母材厚度的 2/3 以上;采用短弧焊接,减少热输入,避免焊缝过热;横筋焊接时采用 “分段跳焊法”(每段焊长 30-50mm,间隔冷却),降低焊接变形与内应力。
结构改进与应力释放:横筋端部加工成 R3-R5 圆弧过渡,减少应力集中;焊接后对骨架整体进行去应力退火处理(低碳钢 600-650℃保温 1-2h,随炉冷却),或用锤子轻击焊缝,释放残留应力;纵筋与横筋交接处可增加焊脚尺寸(焊脚高度≥3mm),提升焊缝承载能力。
防腐与工况适配处理:焊缝表面涂刷环氧富锌底漆(干膜厚度≥60μm),增强抗腐蚀性;高温工况骨架焊接后,对焊缝进行钝化处理(不锈钢骨架用硝酸钝化液浸泡),提升高温抗氧化性;定期检查焊缝,发现锈蚀或微小裂纹时,及时用角磨机打磨后补焊,避免裂纹扩展。