立磨磨輥及磨盤表面耐磨堆焊技術(shù)介紹

   　輥式立磨在粉磨系統(tǒng)中由于其能節(jié)省大量的能源因而逐漸被廣泛應(yīng)用，對于磨機(jī)輥輪及磨盤的磨損問題便日益明顯起來。部件的不規(guī)則磨損，加上因磨耗而使得輥輪與磨盤之間的間隙加大，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率下降，能耗不斷提高，這些問題最終導(dǎo)致了立磨的停產(chǎn)檢修，可想而知，造成的經(jīng)濟(jì)損失有多大。對于這種問題，企業(yè)一般采取更換同型號部件的方式進(jìn)行來維修，這需要投入大量的資金去購買備件，同時(shí)浪費(fèi)了寶貴的生產(chǎn)時(shí)間（一般鑄件廠家交貨時(shí)間都很長）。提高輥輪與磨盤的耐磨性能于是便成為眾多企業(yè)研討的重要話題之一。表面耐磨堆焊也因此應(yīng)運(yùn)而生了，采用表面耐磨堆焊技術(shù)進(jìn)行其粉磨系統(tǒng)的磨損修復(fù)，既經(jīng)濟(jì)又可確保粉磨系統(tǒng)的高性能，優(yōu)化粉磨工藝，節(jié)約維修費(fèi)用。本文就輥式立磨采用的表面耐磨堆焊技術(shù)作一簡介。

1、磨損分析

對于輥式立磨，其磨輥和磨盤磨損面的磨損差別很大程度上取決于所碾磨的物料。其磨損率的正常范圍是３ ｇ/～１０ ｇ/ｔ（其值很大程度上又取決于礦渣中的游離鐵量），最大范圍達(dá)０．２ ｇ/ｔ～２０ ｇ/ｔ。一般假設(shè)游離鐵量為０．３％～０．５％，鐵量每增加０．１％，額定磨損率將增加約１０％。當(dāng)喂料中游離鐵量等含量高時(shí)，如果游離鐵量超出１％，則在礦渣入磨前必須進(jìn)行除鐵，否則輥式立磨的磨損率會(huì)很高，會(huì)使粉磨系統(tǒng)的使用壽命下降約30％以上，這種情況下，對輥式立磨采用表面堆焊效益顯著，不僅比更換磨損件費(fèi)用低，而且部件經(jīng)表面硬化后的使用壽命是未硬化處理部件的1.5～2倍左右，這將大大降低部件磨損率。

2、表面耐磨堆焊

大部分公司的立磨磨輥及磨盤由高鉻鑄鐵制成，這是一種高耐磨材料且適用于表面耐磨硬化處理。對高鉻鑄鐵表面實(shí)施堆焊，須選用專業(yè)設(shè)備及有專業(yè)技術(shù)資質(zhì)的企業(yè)才行。昆山惠豐耐磨工業(yè)有限公司即是全中國硬面再生專業(yè)焊補(bǔ)企業(yè)之龍頭，焊接裝備為全自動(dòng)焊接系統(tǒng)，焊機(jī)為美國MILLER焊機(jī)，電流電壓相對穩(wěn)定；焊絲采用KSW-266專用焊絲，歐洲生產(chǎn)制造。KSW-266系自保護(hù)明弧焊，焊點(diǎn)溫度相對較低，保證工作物不變形。實(shí)施施工時(shí)，須預(yù)先設(shè)計(jì)出磨輥及磨盤機(jī)臺(tái)裝配方案，完全按照部件裝配圖進(jìn)行配合，保證部件各尺寸施工的真圓度，然后架設(shè)焊槍（每支焊槍8kg/h）進(jìn)行施工操作。施工步驟：清洗→秤重→染色探傷→磨耗測量→上機(jī)臺(tái)→焊補(bǔ)第一道，檢測牢固度→焊補(bǔ)第一面，檢測牢固度→進(jìn)行堆焊至原尺寸→下機(jī)臺(tái)，整修，防銹處理→假安裝，上漆再檢驗(yàn)尺寸→秤重，包裝。如此專業(yè)的表面堆焊施工技術(shù)才能保證一流的產(chǎn)品質(zhì)量！

 應(yīng)注意：表面堆焊的焊接過程是一個(gè)“冷”過程，絕對不能事先預(yù)熱，而且在焊接過程中基體金屬溫度必須≤１5０ ℃。焊接后剩余應(yīng)力的大小很大程度上取決于堆焊中產(chǎn)生的裂紋狀況和對傳入基體金屬內(nèi)的熱量控制。堆焊過程中產(chǎn)生的分布均勻的裂紋，可以消除不同材質(zhì)之間的收縮應(yīng)力。但如果輥?zhàn)觾?nèi)存在鑄造剩余應(yīng)力，那么堆焊時(shí)產(chǎn)生的裂紋就有可能延伸至基體的內(nèi)部，這種輥?zhàn)泳筒荒懿捎帽砻娑押柑幚怼?nbsp;

另必須要認(rèn)識(shí)到，基體和焊接材料之間的結(jié)合不是熔焊結(jié)合。硬化層它更像是一種覆蓋層，結(jié)合層的強(qiáng)度僅夠保持硬化層能覆蓋在基體表面上。

3、新品鑄件堆焊（最經(jīng)濟(jì)的購置方案）

輥式立磨原購置之新品（高鉻鑄件）在使用到磨損很嚴(yán)重后（磨損量約占總重量之30%～40%左右），一般情況企業(yè)都會(huì)把輥輪或磨盤遺棄，但這樣遺棄的也即是60%-70%的購置成本，實(shí)屬浪費(fèi)。特別是一些高鉻鑄件，因?yàn)殍T造技術(shù)的原因，產(chǎn)品收縮量的控制無法得到提升，產(chǎn)品在使用過程中易導(dǎo)致崩角剝落的現(xiàn)象，產(chǎn)品的使用壽命就會(huì)大打折扣，對此，昆山惠豐耐磨工業(yè)有限公司經(jīng)過長期的實(shí)踐摸索，提出了最經(jīng)濟(jì)的解決方案，即是用碳鋼鑄造新品并預(yù)留尺寸進(jìn)行堆焊，堆焊之金屬熔接良好，強(qiáng)度也符合要求，使用情況比新品更好，特別是耐磨性能更為卓越，總的購置成本只占原新品鑄件（高鉻鑄鐵）的50%左右。就算最后磨損嚴(yán)重要遺棄也不會(huì)覺得太浪費(fèi)！目前萊歇旗艦型LM56+2CS就采用了這種方案，如下圖：

4、優(yōu)點(diǎn)和成本

（1）使用壽命長。經(jīng)由表面耐磨堆焊處理的金屬微觀結(jié)構(gòu)相當(dāng)細(xì)膩，可以形成相當(dāng)穩(wěn)定和堅(jiān)硬的碳化物，表出非常耐磨的特性。正常情況下，采用表面堆焊產(chǎn)品的使用壽命可比原有產(chǎn)品的使用壽命提高30％～100％，有的產(chǎn)品可能更高。如下圖A和圖B分別是新品磨損件和表面堆焊磨損件同樣使用一個(gè)周期后的磨損圖片。

從上面圖片中不難看出，同樣使用一個(gè)檢修周期，經(jīng)表面堆焊施工后之磨輪最小厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原新品磨輪之最小厚度，耐磨性能表現(xiàn)非常突出！

 （2）成本低。按照歐洲價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)，對大規(guī)格磨機(jī)中進(jìn)行表面堆焊的成本，大約是更換新品部件所需成本的一半左右；對于小規(guī)格的磨機(jī)，兩者成本幾乎相差不大，但是由于表面硬化過的碾磨件使用壽命延長，大約是新品使用壽命的2倍以上，其使用性能仍是比較優(yōu)越。近來的調(diào)查表明通過表面硬化的大型磨機(jī)，其維修成本可降低５０％左右。

（3）可反復(fù)多次堆焊。我公司對立磨磨輥及磨盤采用表面堆焊處理已有１5年的應(yīng)用實(shí)踐，有些磨機(jī)的部件已硬化過多次。

（4）表面再生焊補(bǔ)后之表面平整美觀、硬度均一，且具有優(yōu)越的耐熱性和耐磨性。

（5）適合表面堆焊之材料廣泛。鑄鐵(FCD40,FCD45,FCD60)、高鉻鑄鐵(CIX2,NPX85,CH-S)、鎳鉻合金(Ni-Hard Type I~IV)、普通鑄鋼(ZG35,SS400,SCW42,SCW46,SCW450,SCW480)、其它鑄鋼(SCMn3,SCMn5)等。

實(shí)踐表明，采用表面耐磨堆焊技術(shù)完全可以節(jié)約維護(hù)成本，減少能源之消耗，增加使用壽命，提高生產(chǎn)效率！

參考文獻(xiàn)：《水泥工程》王芳的《表面耐磨堆焊技術(shù)介紹》。