硬面堆焊技術(shù)在行車車輪修復(fù)中的應(yīng)用

摘 要：本文結(jié)合寧鋼行車實際使用情況，介紹行車車輪應(yīng)用硬面堆焊技術(shù)后的使用情況，同時在生產(chǎn)實踐中對出現(xiàn)的問題進行總結(jié)分析，從而提高車輪的使用壽命，降低生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：堆焊材料；堆焊技術(shù)；行車車輪

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.023

0 前言

寧波鋼鐵有限公司是一家具有400萬噸鋼鐵產(chǎn)能的企業(yè)，2015年生產(chǎn)板坯439萬噸，熱軋卷板437萬噸。全公司共有行車84臺，從2007年陸續(xù)投產(chǎn)至今，行車車輪已逐漸到了使用更換周期。

1 使用堆焊技術(shù)前情況介紹

（1）使用堆焊技術(shù)前，磨損的行車車輪基本上都是更換后報廢。統(tǒng)計2009～2015年行車車輪更換情況，合計發(fā)生領(lǐng)用369件，平均每件車輪新品價格按照0.6萬元計算，即有221.4萬元。

（2） 2012年開始我們嘗試對行車車輪進行堆焊修復(fù)。因為行車屬于特種設(shè)備，出于安全上的考慮，首先選擇在連鑄橫移臺車車輪上進行試驗。橫移臺車是連鑄機自動化生產(chǎn)線中不可缺少的設(shè)備，它的作用是將板坯在四流之間南北移位，之后傳遞到下一道工序熱軋廠；在連鑄機四流滿負荷生產(chǎn)的情況下，橫移臺車需要24小時連續(xù)作業(yè)，工作頻率高，同時板坯長期對車體和車輪的重壓，不時會出現(xiàn)車輪跑偏現(xiàn)象，因此車輪的磨損情況比較嚴重。新品有緣車輪的輪緣厚度為30mm，使用到6個月左右，磨損量就達到了15mm；在沒有應(yīng)用硬面堆焊技術(shù)之前，為了維持生產(chǎn)，現(xiàn)場采取的辦法是在磨損的部位加焊一圈直徑Φ16mm的鋼筋，應(yīng)急情況下再臨時補焊處理，勉強可以維持使用一年時間。

2 使用堆焊技術(shù)后情況介紹

（1）2012年8月，我們與公司硬面堆焊技術(shù)合作單位共同研討了車輪修復(fù)的可行性。經(jīng)過充分討論，最終確認了車輪堆焊修復(fù)的技術(shù)方案。

（2）橫移臺車車輪經(jīng)堆焊修復(fù)后，于2013年7月開始上機試用，截止到2014年10月，已將近15個月時間，檢查車輪輪緣磨損情況，基本上在4mm之間，使用效果比較理想，達到了預(yù)期的使用壽命。

（3）2013年，我們又選擇煉鋼廠19～20#行車的車輪作試驗進行堆焊修復(fù)，該行車車輪之前平均使用壽命只有12個月，經(jīng)堆焊修復(fù)后，預(yù)期使用壽命可達到18個月；2013年12月上機，目前尚在使用跟蹤階段，輪緣和踏面的磨損情況都比較正常。（圖1、2是車輪堆焊前后的實物狀態(tài)）

3 堆焊工藝簡要介紹

3.1 行車車輪技術(shù)參數(shù)

（1）行車車輪材料：65Mn

（2）行車車輪尺寸：行車外緣尺寸￠780mm

（3）堆焊修復(fù)前狀況：

A.行車車輪踏面磨損至極限尺寸。

B.行車車輪踏面有明顯的疲勞層。

3.2 堆焊修復(fù)

（1）堆焊工藝過程

行車輪入廠檢驗編號→拆除軸承座→車削車輪踏面和輪緣至要求尺寸→探傷→預(yù)熱→堆焊車輪踏面及輪緣至規(guī)定尺寸→焊后緩冷至室溫→焊后熱處理→機械加工至成品尺寸→檢測（探傷.測硬度，尺寸，）→裝配油漆→檢驗入庫。

（2）主要工藝技術(shù)

①堆焊設(shè)備

A.MZ～1000型埋弧自動焊機B.轉(zhuǎn)臺及輔助工裝設(shè)備（自制）C.煤氣加熱設(shè)備（以保證相應(yīng)的層間溫度）D.焊后熱處理設(shè)備E.測溫設(shè)備及檢測設(shè)備

②堆焊材料

A.焊絲：選用Diamond307埋弧堆焊用管狀焊絲，該焊絲具有良好的堆焊工藝性能，焊層具有較好的塑性.韌性和耐沖擊性能以及一定的抗金屬間磨損性能B.焊劑：選用HJ～431，該焊劑為熔煉型高硅低氟焊劑，可交直流兩用，直流是焊絲接正極，焊接工藝性能良好。

③工藝要求

A.堆焊工藝參數(shù)（￠3.2mm），堆焊電流（A）380～450，電流電壓（V）28～32，焊接速度（mm/min）450～550

B.堆焊前必須清除堆焊部位表面的油污.銹.表面裂紋疲勞層以及管絲表面的污染物質(zhì)等。

C.配用焊劑必須按規(guī)定烘烤，烘烤溫度250℃，烘焙時間3小時

D.行車輪堆焊前須預(yù)熱，預(yù)熱溫度為300～350℃保溫4小時，堆焊時確保層間溫度，層間溫度一般為250～300℃

E.焊縫表面應(yīng)平整光滑，無氣孔，夾渣，裂紋.焊瘤等缺陷。

F.行車輪堆焊緩冷后隨爐進行焊后熱處理，熱處理參數(shù)為500℃保溫6小時，150℃出爐空冷.

4 車輪使用堆焊技術(shù)前后的經(jīng)濟效益分析

（1）使用堆焊技術(shù)前：下線的行車車輪基本上都按報廢處理，按照前面統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，平均每年更換50件車輪，需要備件費用30萬元左右。（因?qū)庝撌且患彝懂a(chǎn)只有8年的企業(yè)，還有一部分行車尚在使用中，故行車車輪的消耗量后期還會增加）

（2）使用堆焊技術(shù)后：車輪的修復(fù)價格占新品的20～25%，按照保守算法，修復(fù)后的車輪達到之前未堆焊新品的使用壽命，每年可節(jié)省備件費用44～55萬元；如果堆焊修復(fù)后的車輪使用壽命超過原新品壽命，節(jié)省的備件費用會進一步提高。

5 結(jié)論

鋼鐵行業(yè)目前是一個競爭非常激烈的行業(yè)，企業(yè)利潤率逐年下降，要想在殘酷的市場中占有一席之地，就必須想盡一切辦法降本增效，科技創(chuàng)新。行車車輪堆焊修復(fù)再利用項目很好地體現(xiàn)了企業(yè)科技降本和備件延壽工作的思想；可以預(yù)見，隨著此項工作的不斷推進，將會為公司帶來良好的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]王娟等.編著表面堆焊與熱噴涂技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004：30-50.

[2]王慶偉，陳輝，趙曦.采用藥芯焊絲堆焊修復(fù)后的鋼軌組織性能[J].電焊機，2010（01）：79-82.