冶金機(jī)械設(shè)備維修中的堆焊技術(shù)分析

劉瑜（五冶集團(tuán)上海有限公司檢修分公司，上海 200000）

冶金機(jī)械設(shè)備維修中的堆焊技術(shù)分析

劉瑜（五冶集團(tuán)上海有限公司檢修分公司，上海 200000）

堆焊是一種表面改性技術(shù)，特征是經(jīng)濟(jì)、高效，因此，應(yīng)用范圍十分廣泛。維修是保障冶金機(jī)械設(shè)備正常性能的重要手段，對(duì)設(shè)備的使用價(jià)值具有十分重要的影響。堆焊技術(shù)在冶金機(jī)械設(shè)備維修中的應(yīng)用，不僅能夠有效修復(fù)設(shè)備的失效部位，還可以起到改善設(shè)備使用效果的作用，具有較高的使用價(jià)值。本文對(duì)冶金機(jī)械設(shè)備中的堆焊技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

冶金機(jī)械設(shè)備；堆焊技術(shù)；軋輥；齒輪；葉輪葉片

與一般技術(shù)相比，堆焊技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于成本低廉、效率高等，是一種在冶金機(jī)械設(shè)備維修中非常實(shí)用的技術(shù)。冶金設(shè)備通常工作環(huán)境比較特殊，比如半鋼棍、料鐘等，經(jīng)常需要在高熱應(yīng)力的情況下工作，環(huán)境條件非常惡劣。軋輥、連鑄輥、齒輪、風(fēng)機(jī)葉輪是冶金企業(yè)中使用數(shù)量比較多的零件，這些零件劣化后如能得到合理的修復(fù)，能延長(zhǎng)零件的使用壽命，降低備件采購(gòu)費(fèi)用，從而降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。相關(guān)實(shí)踐證明，在冶金機(jī)械設(shè)備維修中采用堆焊技術(shù)，能夠顯著延長(zhǎng)這些零件的使用壽命，降低維修成本。

1 冶金機(jī)械設(shè)備維修中的堆焊技術(shù)分析

1.1 連鑄輥修復(fù)中的堆焊技術(shù)

連鑄輥輥芯材質(zhì)通常是耐熱鋼，出現(xiàn)頻率比較高的失效形式主要包括裂紋和彎曲等。以某鋼鐵企業(yè)為例，以前其對(duì)連鑄輥采取的維修工藝主要是埋弧焊等，這些工藝可以使連鑄輥基本達(dá)到連鑄機(jī)的使用要求，但不能起到延長(zhǎng)其使用壽命的作用。這是由于碳與其他合金組成的堆焊材料強(qiáng)化合金極易因?yàn)楦邷氐挠绊懗霈F(xiàn)磨損和龜裂的情況，簡(jiǎn)單來(lái)講，就是此種強(qiáng)化合金的抗熱性能不佳。對(duì)于此種情況，該企業(yè)積極采用了新型的耐熱、耐磨性能俱佳的堆焊材料：焊帶H0Cr13Ni4MoN/焊劑SJ315，并更新了堆焊方法，克服了傳統(tǒng)工藝的不足，促進(jìn)了堆焊效果的改善。經(jīng)實(shí)踐證明，使用此種堆焊技術(shù)的連鑄輥，耐磨性和耐高溫的性能均有顯著提高。另外，此種工藝降低了連鑄輥的磨損量，且在初次投入使用后沒有出現(xiàn)龜裂問題。由此可以證明，堆焊技術(shù)在冶金設(shè)備維修中具有較高的使用價(jià)值。

隨著冶金行業(yè)的發(fā)展，相關(guān)的設(shè)備堆焊維修技術(shù)也在持續(xù)進(jìn)步，各大鋼鐵企業(yè)都在積極應(yīng)用新型技術(shù)，改進(jìn)維修工藝。比如寶鋼，對(duì)于夾送輥出現(xiàn)的失效情況進(jìn)行了詳細(xì)分析，并結(jié)合其性能要求，以添加合金元素為切入點(diǎn)，對(duì)合金組織、堆焊金屬硬度等展開了深入研究，理清了它們之間的復(fù)雜關(guān)系，最終選定的堆焊材料過渡層和硬面層分別為BGJ-31+KF81材質(zhì)、BGJ-12+KF81材質(zhì)。對(duì)夾送輥采取的堆焊技術(shù)也進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn)。采用此種工藝的夾送輥硬度為（50±2）HRC。得益于堆焊層的強(qiáng)耐熱性和耐磨性，夾送輥維修效果得到了顯著改善，換輥時(shí)間大為縮短，促進(jìn)了軋機(jī)工作效率和企業(yè)生產(chǎn)效率的提升。

1.2 齒輪修復(fù)中的堆焊技術(shù)

齒輪是一種在冶金設(shè)備中比較常用的零件，齒輪修復(fù)中也同樣適用堆焊技術(shù)。齒輪作為一種常見零件，典型特點(diǎn)在于外硬內(nèi)韌，制造原料多為低碳合金鋼，處理工藝十分復(fù)雜，其中包括滲碳和淬火等多道工序。在齒輪修復(fù)中，必須考慮其具有淬硬傾向大的特點(diǎn)，重視輸入熱量的合理控制，盡可能降低熱影響區(qū)的不利影響，防止其對(duì)齒輪組織造成過大危害。馬鋼曾經(jīng)有過成功修復(fù)軸斷齒和齒條斷齒等問題的例子，比如，對(duì)于大型人字齒輪使用中出現(xiàn)的斷齒問題，先利用遠(yuǎn)紅外輻射電熱器和石棉布分別進(jìn)行加熱、保溫，之后在堆焊過程中，打底焊和堆焊、緩沖帶分別使用的焊條是E306-1、E8515-G、E308-16，同時(shí)，緩沖帶厚度為3毫米。堆焊過程的最后，使用的焊條型號(hào)為E8515-G。對(duì)經(jīng)過堆焊的齒輪進(jìn)行的相關(guān)檢測(cè)，均證明修復(fù)效果良好，基本達(dá)到了質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 葉輪葉片修復(fù)中的堆焊技術(shù)

型號(hào)為D700-13-II的風(fēng)機(jī)葉輪在冶金企業(yè)中比較常見。此種葉輪材質(zhì)一般是16Mn鋼，主要功能是除塵，作業(yè)條件比較特殊，環(huán)境惡劣。此種材質(zhì)的葉輪在使用中很容易出現(xiàn)的問題是葉片腐蝕、磨損等。此類葉輪葉片通常在使用3到4千小時(shí)后就會(huì)因?yàn)楦g、磨損問題而報(bào)廢。為了延長(zhǎng)葉輪葉片的使用期限，使設(shè)備使用性能正常發(fā)揮，山東某鋼鐵企業(yè)經(jīng)過比較之后，對(duì)其采取了堆焊修復(fù)的方式。在具體操作中，使用的焊條型號(hào)為EDZCr。此種型號(hào)的焊條特點(diǎn)為耐磨性強(qiáng)且硬度大。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，使用此種焊條時(shí)，堆焊層能夠?qū)崿F(xiàn)與基體的完美結(jié)合，且硬度非常高，具有較強(qiáng)的抗氧化性和抗磨損性。

1.4 冶金設(shè)備維修中的激光堆焊技術(shù)

激光堆焊是一種相對(duì)比較先進(jìn)的堆焊技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)在于可以精確控制熱量輸入，并且使用效果更佳、效率更高。與一般堆焊技術(shù)最大的不同在于，激光堆焊屬于典型的無(wú)接觸加工技術(shù)，與當(dāng)今冶金設(shè)備自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)是一致的。激光堆焊適用于軋輥等冶金設(shè)備的修復(fù)。應(yīng)用實(shí)踐證明，激光堆焊的修復(fù)層硬度能夠超過62HRC，且工作輥使用期限也從2個(gè)月延長(zhǎng)至7個(gè)月左右。并且，激光堆焊耗費(fèi)的成本相對(duì)較低，具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

2 結(jié)語(yǔ)

冶金設(shè)備是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的工具，是其開展正常生產(chǎn)活動(dòng)的基本前提。但是，隨著冶金設(shè)備的復(fù)雜程度越來(lái)越高，機(jī)械設(shè)備維修難度和成本也越來(lái)越高，設(shè)備維修成為了企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問題之一。由于工作環(huán)境條件惡劣，很多設(shè)備在使用中極易出現(xiàn)磨損和腐蝕之類的問題，使用期限大為縮短，甚至使用性能也會(huì)因此受到影響。對(duì)于這種情況，企業(yè)應(yīng)積極應(yīng)用堆焊技術(shù)，針對(duì)出現(xiàn)的具體問題，采取有效的處理和加工工藝，修復(fù)設(shè)備和零件的缺陷，以達(dá)到提高設(shè)備利用效率的目的。

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