立磨磨輥堆焊中的應(yīng)用

  一、前言

  隨著立磨在水泥行業(yè)的推廣應(yīng)用，對(duì)磨輥和磨盤(pán)的耐磨性提出了越來(lái)越高的要求。目前國(guó)內(nèi)部分使用的是進(jìn)口的立磨磨機(jī)，如德國(guó)的萊歇公司、伯力鳩斯公司、非凡公司、丹麥?zhǔn)访芩?、日本宇部公司、神戶制鋼等，一部分則使用的是國(guó)產(chǎn)立磨磨機(jī)，如中信重工機(jī)械股份有限公司、成都建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院、天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院、沈陽(yáng)重型機(jī)械公司等。立磨磨輥由于其惡劣的工作條件造成輥面磨損嚴(yán)重，因此，在制造磨機(jī)時(shí)，立磨磨輥輥套及磨盤(pán)襯板一般采用整體耐磨合金鑄造（高鉻鑄鐵或鎳硬鑄鐵）或復(fù)合耐磨堆焊的方法制造，以期提高輥體及磨盤(pán)的耐磨性和使用壽命。由于整體鑄造的磨輥存在輥體本身脆性大，堆焊修復(fù)比較困難等缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外多家公司在制造大型立磨磨輥及磨盤(pán)時(shí)已開(kāi)始傾向于采用復(fù)合耐磨堆焊的方法，即：輥體基體采用韌性良好的低碳鋼和低合金鋼，表面堆焊耐磨材料進(jìn)行有效防護(hù)。這樣既可以保證工件表面具有優(yōu)良的耐磨性，又可使輥體具有良好的綜合機(jī)械性能，不存在開(kāi)裂或斷裂的危險(xiǎn)。另外，這種鋼機(jī)體的工件可進(jìn)行多次堆焊，大大減少設(shè)備的備件成本。因此，復(fù)合耐磨堆焊是目前的一種發(fā)展趨勢(shì)。

  二、磨輥常用焊接材料類(lèi)型及特點(diǎn)

  在立磨磨輥堆焊工程中，焊絲的質(zhì)量決定了堆焊后磨輥的使用壽命。目前用于立磨堆焊的焊絲均為高鉻合金鑄鐵類(lèi)藥芯焊絲，根據(jù)不同工況的要求，以及對(duì)耐磨性的不同要求，高鉻合金鑄鐵類(lèi)藥芯焊絲的合金類(lèi)型主要有三種，見(jiàn)表一所示。1＃號(hào)為普通高鉻鑄鐵類(lèi)型，用于工況較好，磨損不是特別嚴(yán)重的場(chǎng)合；2＃為高鈮高鉻鑄鐵類(lèi)型，用于工況較惡劣、磨損較嚴(yán)重的場(chǎng)合；3＃為復(fù)合型多元合金高鉻鑄鐵類(lèi)型，用于工況較惡劣、磨損較嚴(yán)重的場(chǎng)合；

  表一   立磨用藥芯焊絲合金類(lèi)型

  三、ZD-O系列藥芯焊絲的堆焊應(yīng)用

  鄭州機(jī)械研究所是國(guó)內(nèi)耐磨堆焊專家，在輥壓機(jī)輥?zhàn)佣押浮⑿迯?fù)方面始終領(lǐng)先于同行。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)輥壓機(jī)的企業(yè)，如中信重工、天津院、成都院、江蘇海建等，生產(chǎn)的輥壓機(jī)輥?zhàn)右词褂绵嵵輽C(jī)械研究所研制的藥芯焊絲自行堆焊，要么直接委托鄭州機(jī)械研究所堆焊。使用輥壓機(jī)的水泥企業(yè)，絕大部分也把輥壓機(jī)輥?zhàn)有迯?fù)委托給鄭州機(jī)械研究所。由于輥壓機(jī)輥?zhàn)佣押负笫褂眯Ч己茫|(zhì)量穩(wěn)定，深得廣大客戶的信任，有些水泥企業(yè)使用的立磨也準(zhǔn)備讓鄭州機(jī)械研究所堆焊。鄭州機(jī)械研究所的優(yōu)勢(shì)是焊絲的研發(fā)，除了研制的ZD系列藥芯焊絲在輥壓機(jī)輥面堆焊中取得成功外，經(jīng)過(guò)多年科研努力，研制的ZD-O系列磨輥堆焊材料，成功取代進(jìn)口焊絲，應(yīng)用于中信重工機(jī)械股份有限公司（原洛礦）開(kāi)發(fā)的LGM5024原料立磨磨輥堆焊中。雖然焊接材料優(yōu)勢(shì)明顯，但鄭州機(jī)械研究所生產(chǎn)車(chē)間不是太大，輥壓機(jī)輥?zhàn)泳桶衍?chē)間占滿了。由于車(chē)間受限，本來(lái)不打算堆焊立磨磨輥的，在許多水泥企業(yè)要求之下，鄭州機(jī)械研究所堆焊了幾家水泥企業(yè)的立磨磨輥，河南豫龍同力的PLYS57/28立磨磨輥新輥制造及離線修復(fù)、TRMP53.41立磨磨輥的新輥制造及離線修復(fù)，河南天瑞水泥的ATOX50立磨磨輥磨盤(pán)離線修復(fù)，江蘇聯(lián)合水泥UBE50.4新輥制造及離線修復(fù)等，均取得良好使用效果。

  平陰山水水泥有限公司生料立磨采用日本宇部公司生產(chǎn)的，共計(jì)2臺(tái)，每臺(tái)立磨有4只磨輥和一套磨盤(pán)。在使用過(guò)程中，磨輥堆焊修復(fù)經(jīng)常發(fā)生，期間使用過(guò)多家公司堆焊的輥?zhàn)?，使用效果一直不穩(wěn)定。

  由于該公司輥壓機(jī)輥面修復(fù)一直委托給鄭州機(jī)械研究所，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，該公司購(gòu)買(mǎi)的輥壓機(jī)備用輥?zhàn)右彩青嵵輽C(jī)械研究所生產(chǎn)的。由于該公司的立磨磨輥在堆焊過(guò)程中，質(zhì)量不穩(wěn)定，于2011年購(gòu)買(mǎi)1只鄭州機(jī)械研究所生產(chǎn)的立磨磨輥，于2011年7月安裝使用。該立磨其他3只輥?zhàn)舆€是其他公司堆焊的，使用3個(gè)月后，輥面幾乎沒(méi)有磨損（如圖1），使用一年后，輥面磨損比較輕（如圖2）。而其他輥?zhàn)邮褂?個(gè)月后磨損情況如圖3。

  圖1：使用3個(gè)月后磨損情況

  圖2：使用  12個(gè)月后磨損情況

  圖3：某公司為平陰山水修復(fù)的輥?zhàn)邮褂?個(gè)月后磨損情況

  該輥?zhàn)邮褂玫?012年9月份，總計(jì)連續(xù)使用14個(gè)月，由于其他3只輥?zhàn)幽p較重，全部更換下來(lái)。從對(duì)比后的使用效果來(lái)看，ZD-O具有非常優(yōu)良的耐磨性能。

  四、 結(jié)論

  鄭州機(jī)械研究所通過(guò)研究不同立磨磨輥的磨損機(jī)理及不同物料對(duì)磨輥的磨損情況，相繼開(kāi)發(fā)出ZD901-O、ZD902-O、ZD903-O系列藥芯焊絲，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，耐磨性能不斷提高，堆焊的立磨磨輥使用壽命也比同行堆焊的輥?zhàn)佑兴岣?。為了增加立磨磨輥的使用壽命，特別是礦渣立磨磨輥磨損更加嚴(yán)重，為了滿足立磨的使用要求，鄭州機(jī)械研究所的科研人員正在研發(fā)更耐磨的ZD904-O藥芯焊絲，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，就會(huì)投入市場(chǎng)。我們相信，隨著焊絲的不斷研發(fā)，礦渣立磨磨輥的使用壽命會(huì)進(jìn)一步提高。