關(guān)于維修堆焊實(shí)踐分析

鐘國(guó)洪

摘要：根據(jù)我集團(tuán)公司現(xiàn)有立磨襯板、輥壓機(jī)輥面修理維修的實(shí)際狀況，龍門分公司結(jié)合比較充分調(diào)研工作，采購(gòu)了三套自動(dòng)堆焊設(shè)備，主要目的是用于立磨磨輥和磨盤襯板的磨損后焊補(bǔ)。在設(shè)備采購(gòu)的同時(shí)，我們安排有經(jīng)驗(yàn)的員工到安徽海螺集團(tuán)維修機(jī)械廠學(xué)習(xí)培訓(xùn)，請(qǐng)?jiān)O(shè)備供貨商來(lái)龍門公司現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)等方式培訓(xùn)員工，并取得一定的效果。

關(guān)鍵詞：龍門分公司 維修焊接 實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TG136+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

一、立磨襯板堆焊的準(zhǔn)備工作

立磨磨輥和磨盤襯板的磨損后焊補(bǔ)工程主要困難是：現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件差、襯板材質(zhì)可焊性差、襯板工作條件比較惡劣。

首先，我集團(tuán)現(xiàn)有日產(chǎn)5000噸新型干法熟料線的生料粉磨采用德國(guó)非凡公司MPS5300立磨，效率高、運(yùn)行可靠，但存在磨輥襯板和磨盤襯板磨損大、維護(hù)技術(shù)要求高且復(fù)雜的問(wèn)題。在立磨磨輥軸承、密封等部件可靠的情況下采用現(xiàn)場(chǎng)焊補(bǔ)是經(jīng)濟(jì)的修理方案；現(xiàn)場(chǎng)焊補(bǔ)由于磨機(jī)內(nèi)部空間狹小、粉塵多且不易清理干凈，工件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和焊絲送絲機(jī)構(gòu)不易安裝，對(duì)保證焊接質(zhì)量都是不利因素。

其次，原料立磨磨輥襯板和磨盤襯板的材質(zhì)為高鉻鑄鋼，是承受高應(yīng)力、高沖擊磨損部件，工作條件十分惡劣；而且為了有良好的耐磨性，襯板均通過(guò)熱處理，襯板表面硬度在HRC60~62；所以襯板的焊接性很差，要選擇優(yōu)良的焊絲，以適應(yīng)焊件的焊接要求和工作要求。根據(jù)立磨高鉻襯板實(shí)際焊補(bǔ)的經(jīng)驗(yàn)，我們選用英國(guó)WA公司出品的焊絲，這種堆焊藥芯焊絲焊后表面開裂適當(dāng)，能充分釋放焊后應(yīng)力，但當(dāng)堆焊多層時(shí)，裂紋要嚴(yán)格控制，否則當(dāng)裂紋過(guò)多或出現(xiàn)貫穿性裂紋后受到高應(yīng)力或高沖擊載荷時(shí)，堆焊金屬將會(huì)沿裂紋處斷裂，剝落。

用以立磨磨盤襯板和磨輥襯板磨損后的焊補(bǔ)的焊絲牌號(hào)為CN-0，直徑4mm，藥芯焊絲，芯部的焊藥成分是專門適應(yīng)高鉻鑄鋼耐磨堆焊而研制的，焊接冶金合適和焊縫保護(hù)充分。WA公司與劍橋大學(xué)材料學(xué)院合作，掌握并引領(lǐng)最先進(jìn)的耐磨控制技術(shù)。使用硬面堆焊修復(fù)技術(shù)可以極大地提高水泥生料粉磨過(guò)程中立磨耐磨配件的壽命，降低更換新部件的費(fèi)用。

龍門公司與北京威克萊科技公司合作，修制了幾次合同，不段完善焊補(bǔ)維修工作。在幾次的現(xiàn)場(chǎng)焊接實(shí)踐中，龍門公司維修部有意識(shí)安排維修人員全程跟蹤，充分了解焊接設(shè)備性能、焊接過(guò)程參數(shù)控制要點(diǎn)，這過(guò)程中，維修人員和技術(shù)管理人員認(rèn)識(shí)到磨輥和磨盤襯板的修復(fù)焊補(bǔ)技術(shù)已經(jīng)成熟，我們是可以掌握的，質(zhì)量也能保證。

二、堆焊設(shè)備的采購(gòu)

為了掌控生產(chǎn)線停修的主動(dòng)權(quán)，龍門公司管理層開始考慮采購(gòu)焊接設(shè)備和材料，著手培養(yǎng)人員，計(jì)劃自行焊補(bǔ)立磨襯板。

根據(jù)我們的調(diào)查了解到海螺集團(tuán)下屬單位安徽海螺機(jī)電設(shè)備有限公司在2006年10月與北京陽(yáng)光威爾焊接技術(shù)有限公司簽訂12套立磨備件堆焊用自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī)及相應(yīng)工作臺(tái)（工裝）的采購(gòu)合同，設(shè)備將在2006年12月和2007年8月交貨，用于ATOX50、MPF2116立磨備件堆焊，在線的和離線的。我們也與北京陽(yáng)光威爾焊接技術(shù)有限公司聯(lián)系，商討有關(guān)采購(gòu)的意向，相關(guān)技術(shù)協(xié)調(diào)、人員培訓(xùn)方式，通過(guò)2007年3月~5月的近三個(gè)月的準(zhǔn)備，最終確定三套現(xiàn)場(chǎng)焊接裝置的采購(gòu)合同及有關(guān)人員的技術(shù)培訓(xùn)協(xié)議。上述設(shè)備在2007年8月到達(dá)龍門分公司，我們隨即對(duì)設(shè)備進(jìn)行了調(diào)試，比較實(shí)際到貨設(shè)備與合同要求技術(shù)性能情況，確認(rèn)可能滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求。

三、人員培訓(xùn)和實(shí)際施工情況

我們?cè)?007年7月底到8月中旬安排三位員工到安徽撫湖安徽海螺機(jī)電設(shè)備有限公司學(xué)習(xí)焊接技術(shù)，這些員工都有多年現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作，工作責(zé)任心強(qiáng)，有比較扎實(shí)的水泥廠立磨維修經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)習(xí)期間能結(jié)合我們公司現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，靈活處理設(shè)備安裝的問(wèn)題；同時(shí)也能結(jié)合實(shí)際工作調(diào)整焊接工藝參數(shù)。

表為磨輥磨盤襯板現(xiàn)場(chǎng)堆焊焊接工藝參數(shù)：

焊接電流：

焊絲直徑 ?3.2時(shí)，500～550安

焊絲直徑 ?2.8時(shí)，380～420安 焊接速度：800～1600毫米/分鐘，根據(jù)工件要求、焊道成形及焊接電流大小而定。

電流極性：直流反接，即焊絲接正極，工件接負(fù)極。 焊縫寬度在12～18mm之間為正常層間溫度，控制在≤150℃，可噴水冷卻，水量應(yīng)適中，接壓縮空氣霧狀噴水，噴后即干為好。

電弧電壓：28～35伏，在保證電弧穩(wěn)定的前提下盡可能用低的電弧電壓 焊前處理：清除待焊處的油污、銹跡及其它雜物，檢查工件是否完好。

2007年8月龍門1#線停產(chǎn)檢修，維修部人員現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接設(shè)備，調(diào)試焊機(jī)參數(shù)，整個(gè)修補(bǔ)過(guò)程進(jìn)展順利，焊接質(zhì)量與外請(qǐng)的北京威克萊科技公司幾乎相當(dāng)，共計(jì)堆焊消耗焊絲3.987噸（其中因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)有一個(gè)磨輥軸承有故障，只焊補(bǔ)了兩套襯板，有一只輥?zhàn)右r板是用新的），磨盤襯板、磨輥襯板基本恢復(fù)到原設(shè)計(jì)尺寸；用時(shí)13天，其中安裝焊磨盤支架及安裝焊機(jī)用時(shí)約2.5天、安裝焊磨輥襯板支架用時(shí)2天，實(shí)際焊接8天，實(shí)際焊接施工過(guò)程是三套焊機(jī)同時(shí)工作，三班連續(xù)作業(yè)的。實(shí)際施工中要嚴(yán)格按表二要求控制各項(xiàng)焊接工藝參數(shù)，因?yàn)樵诤芏嗲闆r下不被重視，是產(chǎn)生焊接質(zhì)量的直接原因。龍門分公司這次維修到2007年9月中旬恢復(fù)生產(chǎn)，磨機(jī)襯板磨損和生產(chǎn)穩(wěn)定，到2008年3月15日已運(yùn)行3454.1小時(shí)，累計(jì)粉磨生料1597635.28噸，焊補(bǔ)的襯板最大磨損17mm。培訓(xùn)人員的焊接技術(shù)水平在本次實(shí)際施工中檢驗(yàn)證明是合格的。

圖一磨盤襯板焊接原理圖 圖二磨輥襯板原理圖

實(shí)際焊接施工中，焊接磨盤和焊接磨輥?zhàn)钪饕顒e是采用的焊槍不同，焊接磨盤時(shí)采用直焊槍，而焊接磨輥要用長(zhǎng)彎槍，槍頭彎曲75°，操作參數(shù)、焊絲牌號(hào)我們都是一樣的。在磨內(nèi)在線焊接要特別注意的是做好電焊電源的回路聯(lián)接問(wèn)題，嚴(yán)禁焊接電流經(jīng)過(guò)軸承形成回路，我們采用容量1000A的旋轉(zhuǎn)接頭，在安裝好后請(qǐng)電氣專業(yè)進(jìn)行測(cè)試，確保接觸良好。

四、立磨襯板的離線堆焊

塔牌集團(tuán)自第一條日產(chǎn)5000噸熟料的生料立磨投產(chǎn)以來(lái)，就意識(shí)到立磨在原料適應(yīng)能力、臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、節(jié)電等方面比球磨機(jī)有優(yōu)勢(shì)，但維護(hù)更復(fù)雜、技術(shù)要求高，磨輥和磨盤襯板的磨損快、費(fèi)用高也是不爭(zhēng)的事實(shí)；而且，從鑫達(dá)公司到龍門分公司已出現(xiàn)了三次磨輥軸承故障，配件的更換費(fèi)用十分可觀。軸承的損壞涉及因素很多，本人認(rèn)為是否與磨輥襯板在線焊補(bǔ)沒(méi)有充分的證據(jù)，但綜合各方面因素，襯板的離線修復(fù)也十分必要。當(dāng)前使用立磨的大水泥集團(tuán)普遍采用這樣的做法。

磨輥磨盤襯板的離線修復(fù)，需要增加專用的胎具、夾具和焊接支架，焊接的設(shè)備（包括焊接電源、送絲機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)和焊絲牌號(hào)）與在線焊接設(shè)備通用。

立磨襯板的運(yùn)行消耗費(fèi)用很大。立磨襯板采用焊接修復(fù)的方案能降低更換配件的費(fèi)用，在實(shí)際操作時(shí)，特別是離線施工時(shí)，襯板的磨損要控制不能過(guò)度，否則基體的強(qiáng)度損失過(guò)大將會(huì)造成焊后斷裂，按非凡公司和比利時(shí)Maggtax公司的建議，襯板的磨損極限是磨損后剩余重量大于原始重量的85%，最小剩余厚度大于原始厚度的60%，否則運(yùn)行中對(duì)磨機(jī)襯板夾持部件、基體部件有風(fēng)險(xiǎn)，襯板也存在斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于離線焊接，對(duì)襯板焊前探傷也是必要的，裂紋深度大于最小剩余厚度五分之一的襯板不能用，原則上裂紋深度要小于40mm。

近期鑫達(dá)公司的襯板焊補(bǔ)后出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，離線修復(fù)比較常出現(xiàn)，原因比較復(fù)雜，據(jù)我所知，鑫達(dá)投產(chǎn)初期因?yàn)橐r板配件的價(jià)格高、交貨周期長(zhǎng)而準(zhǔn)備不充分，加上生產(chǎn)緊張，襯板是過(guò)度磨損的，右圖是我在鑫達(dá)工作期間測(cè)量的襯板更換前的磨損圖，這套襯板是非凡公司隨設(shè)備配套的，在2004年2月份大修時(shí)調(diào)了頭，可見(jiàn)襯板更換時(shí)磨損更換嚴(yán)重；（鑫達(dá)公司是否拿這些襯板去修復(fù)我不清楚）這種情況下修復(fù)風(fēng)險(xiǎn)挺大，焊接前的探傷要特別仔細(xì)，有缺陷不能使用，焊接過(guò)程中的工藝參數(shù)也要作些調(diào)整，焊前做好預(yù)熱、焊接保溫及焊后的消除殘余應(yīng)力處理都十分必要，當(dāng)然這要犧牲焊接后襯板的表面硬度、襯板的耐磨性，修復(fù)的經(jīng)濟(jì)性是有折扣的。

在線修復(fù)和離線修復(fù)時(shí)情況是有差別的，在線修復(fù)時(shí)一方面襯板仍受到拘束，襯板的磨損也不如離線施工時(shí)磨損過(guò)度；另方面襯板隨后三至五天后投入使用，可以盡快消除焊接應(yīng)力，不顯得問(wèn)題特別突出。離線修復(fù)襯板對(duì)磨輥軸承、主減速機(jī)沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)，這是很大的好處。

五、結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，龍門分公司維修部在立磨襯板焊補(bǔ)修復(fù)方面已做了比較全面的準(zhǔn)備工作，焊接技術(shù)準(zhǔn)備、設(shè)備采購(gòu)和調(diào)試工作已基本完成，人員培訓(xùn)也能滿足實(shí)際施工需要。只是目前還沒(méi)有形成有效的實(shí)際操作機(jī)制，我們現(xiàn)在掌握的技術(shù)、維修的經(jīng)濟(jì)性在有關(guān)廠和集團(tuán)主管部門已得到認(rèn)可，現(xiàn)在除在龍門分公司自行維修外，塔牌集團(tuán)各分廠的立磨襯板維修堆焊均由我們承擔(dān)。