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，同時浪費(fèi)了寶貴的生產(chǎn)時間（一般鑄件廠家交貨時間都很長）。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，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很高，會使粉磨系統(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，須預(yù)先設(shè)計(jì)出磨輥及磨盤機(jī)臺裝配方案，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→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，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“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周期后的磨損圖片。

從上面圖片中不難看出，同樣使用一個檢修周期，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》。