冶金機(jī)械設(shè)備維修中的堆焊技術(shù)

摘? ?要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和改革，石油化工和冶金行業(yè)也得到了快速發(fā)展的空間，很多技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中發(fā)揮著巨大的作用，改善了設(shè)備的缺陷并對出現(xiàn)問題進(jìn)行了及時(shí)的修復(fù)和維護(hù)，保障了工作人員安全的同時(shí)降低了企業(yè)的投入成本，為相關(guān)行業(yè)和企業(yè)的發(fā)展提供了基本保障。文章將對冶金機(jī)械設(shè)備維修中的關(guān)鍵技術(shù)—堆焊技術(shù)進(jìn)行分析和探討，并針對其應(yīng)用的實(shí)際情況提出參考意見。

關(guān)鍵詞：冶金機(jī)械設(shè)備;設(shè)備維修;堆焊技術(shù);

冶金行業(yè)故障率較高的機(jī)械設(shè)備是動力設(shè)備中的大型機(jī)組，如風(fēng)機(jī)、汽輪機(jī)、壓縮機(jī)、煙氣輪機(jī)等，以風(fēng)機(jī)葉片，汽輪機(jī)高速轉(zhuǎn)子、支撐瓦軸頸、隔板，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉輪、葉片、軸頸以及煙機(jī)葉片、輪盤零部件為主，主要失效形式為氣體沖刷和腐蝕;另外，在換熱器、油水過濾器、閥門、塔、爐、罐、管道等特殊部位，因原油中含大量硫、氯離子等造成的不銹鋼腐蝕也較為嚴(yán)重。

堆焊技術(shù)是設(shè)備維修中較為常見的修復(fù)技術(shù)之一，成本較低和應(yīng)用較廣的特點(diǎn)讓堆焊技術(shù)可以在很多器械相關(guān)的行業(yè)實(shí)際應(yīng)用中脫穎而出，和其他的維修技術(shù)相比，堆焊技術(shù)在實(shí)施上也較為簡單，可以在環(huán)境較為復(fù)雜的冶金機(jī)械設(shè)備維修過程中取得較大的優(yōu)勢。冶金機(jī)械設(shè)備的構(gòu)成較為復(fù)雜，其中包含的基礎(chǔ)元件很多，因此在實(shí)際應(yīng)用的過程中需要注意環(huán)節(jié)也很多，一旦有一個(gè)元件出現(xiàn)了問題，可能會引發(fā)一系列的連鎖反應(yīng)，造成冶金工程進(jìn)度拖延和成本增加，而且復(fù)雜的機(jī)械出現(xiàn)問題可能很難修復(fù)，越精密的設(shè)備維修的成本也會越高，因此修復(fù)技術(shù)的優(yōu)劣就會直接影響冶金工程的發(fā)展進(jìn)程，只有不斷的篩選出適合的技術(shù)，并將之不斷創(chuàng)新和加強(qiáng)，才能讓我國冶金機(jī)械設(shè)備在應(yīng)用中得到有效的保障，進(jìn)而促進(jìn)我國石油化工和冶金行業(yè)的不斷發(fā)展，讓我國的經(jīng)濟(jì)水平也可以得到快速的提升。

一、冶金機(jī)械設(shè)備維修中的堆焊技術(shù)的概念

堆焊即是用電焊或氣焊的方式將匹配維修設(shè)備的金屬進(jìn)行升溫熔化，通過恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)和手法層層的點(diǎn)堆在設(shè)備表面或機(jī)械元件上的一種焊接技術(shù)方式，較為常見的應(yīng)用故障是修復(fù)設(shè)備機(jī)械的磨損或者是崩裂的部分。堆焊技術(shù)中使用的材料并不復(fù)雜，因此可以應(yīng)用到的環(huán)境較為廣泛，也可以配合冶金工程的環(huán)境發(fā)揮較好的修復(fù)作用。堆焊技術(shù)可以幫助冶金機(jī)械設(shè)備的焊件表面提供一層較為緊密的金屬層，讓機(jī)械設(shè)備可以在高溫高壓的環(huán)境中平穩(wěn)的操作和運(yùn)用，堆焊厚的金屬層還可以對抗腐蝕性的環(huán)境，提高冶金機(jī)械設(shè)備的使用壽命。在冶金機(jī)械設(shè)備維修中使用的堆焊技術(shù)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)從四個(gè)方面加強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用的效率，首先是在進(jìn)行冶金機(jī)械設(shè)備維修中使用堆焊技術(shù)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況選擇堆焊技術(shù)的使用方式。

堆焊技術(shù)中有冷焊技術(shù)、電渣堆焊、弧堆焊等技術(shù)，每種堆焊技術(shù)有著不同的適應(yīng)環(huán)境和方法，維修人員應(yīng)用根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)亩押阜绞讲拍馨l(fā)揮出堆焊技術(shù)的實(shí)際效用。其次，在使用對焊技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到實(shí)際操作中的低稀釋率情況，維護(hù)人員可以根據(jù)降低低稀釋率的基礎(chǔ)上選擇恰當(dāng)?shù)亩押讣夹g(shù)。再次，冶金工程維修中使用堆焊技術(shù)也應(yīng)當(dāng)考慮到損壞的金屬材質(zhì)，使維修人員在堆焊的時(shí)候可以選擇與元件性質(zhì)較為相近的焊條。最后，在選擇堆焊技術(shù)時(shí)，維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)考慮到冶金機(jī)械設(shè)備維修應(yīng)用堆焊技術(shù)之后產(chǎn)生的效能和效益，確保設(shè)備維修完備的同時(shí)減少工程的損失，保障冶金工程在未來的順利開展。

二、冶金機(jī)械設(shè)備維修中的堆焊技術(shù)的應(yīng)用

（一）冶金機(jī)械設(shè)備維修中應(yīng)用的新型堆焊技術(shù)分析

帶極堆焊是一種較為新興和效率極高的堆焊技術(shù)方式，分為帶極埋弧堆焊和帶極電渣堆焊兩種類型。由于在操作中使用了較為輕薄的板式寬電極和較高的焊接電流，因熔敷速度可以達(dá)到普通單絲堆焊速度的十幾倍，甚至?xí)r幾十倍。帶極堆焊技術(shù)主要應(yīng)用的設(shè)備是壓力容器，可以將其表面上大量堆積耐高溫，耐腐蝕的材料。在應(yīng)用極帶堆焊技術(shù)應(yīng)用的過程中，維修人員需要將定型后的作業(yè)和合金焊帶進(jìn)行連接，確保維修行為的順利實(shí)施。在使用極帶堆焊技術(shù)時(shí)，需要操作人員將焊接位置的寬度設(shè)定在一定的數(shù)值以內(nèi)，而且應(yīng)當(dāng)在一次性焊接完成。該技術(shù)在實(shí)際維修過程中的操作性較高，使用的材料數(shù)量較低，可以為冶金工程降低維修成本，因此可以為冶金機(jī)械設(shè)備維修提供較好的基礎(chǔ)保障。

激光堆焊本身是以激光為能源的焊機(jī)技術(shù)，由于其焊接頭的特殊性，在實(shí)際操作紅可以較為準(zhǔn)確的控住熱能的輸入量，提高堆焊和冷卻的速度，使材料在有焊接過程中出現(xiàn)的熱畸可能性變小，使得修復(fù)后的組織有著更加緊致、性能優(yōu)越的堆焊層。該技術(shù)與一般技術(shù)相比有很大的不同，主要是在該技術(shù)的應(yīng)用下，能夠在加工過程中保持一定的距離，尤其是在冶金設(shè)備不斷變化中，該技術(shù)的應(yīng)用會更加的廣泛。

（二）冶金機(jī)械設(shè)備維修中應(yīng)用堆焊技術(shù)的案例分析

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)的實(shí)用技術(shù)也不斷升級，冶金行業(yè)在開展工程時(shí)使用大型機(jī)械設(shè)備中的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜化，因此維修過程中拆解機(jī)械設(shè)備成為了一大難題，冶金行業(yè)目前迫切需要開發(fā)無需預(yù)熱和緩冷的堆焊技術(shù)和材料，是維修工人可以在不對機(jī)械設(shè)備完成徹底解體的情況下完成修復(fù)工作。某鋼鐵公司與高校聯(lián)合開發(fā)了一種JD?D3耐熱、耐磨、耐沖堆焊焊條，滿足了水冷式單輥燒結(jié)破碎機(jī)齒輥和篦板的堆焊要求。對于燒結(jié)機(jī)而言，意味著可以不拆卸齒輥和篦板，只要在燒結(jié)機(jī)停機(jī)的間隙，便可以進(jìn)行修補(bǔ)堆焊，同時(shí)，該堆焊材質(zhì)和技術(shù)可以在常溫下工作，對于冶金機(jī)械設(shè)備維修作業(yè)的質(zhì)量提供了技術(shù)保障。

在利用堆焊技術(shù)修復(fù)破碎機(jī)報(bào)廢工作輥時(shí)，可以使用5kW橫流CO2激光器，堆焊材料為Ni60+35 %WC復(fù)合材料。處理前將堆焊材料升溫600攝氏度以上，預(yù)熱一個(gè)小時(shí)，熔敷層厚度設(shè)定為2.5mm。工作輥堆焊修復(fù)層表面硬度達(dá)62 HRC以上，實(shí)際使用壽命由原來的2個(gè)月提高到7個(gè)月，壽命提高了2.5倍。

D700?13?Ⅱ型轉(zhuǎn)爐煉鋼除塵用高速高壓風(fēng)機(jī)葉輪，材質(zhì)為16Mn鋼，由于長期處于冶金作業(yè)的環(huán)境，其葉輪葉片的進(jìn)風(fēng)口位置容易受到較大的傷害，壽命一般在2個(gè)月左右。當(dāng)使用堆焊的技術(shù)方式進(jìn)行修復(fù)時(shí)，可以選擇硬度較高、耐磨損性較好的高鉻合金堆焊焊條，堆焊層硬度達(dá)55 HRC，使其具備較好的強(qiáng)度、抗腐蝕性和耐磨損性能。

在目前的冶金機(jī)械設(shè)備維修中，齒輪的修復(fù)往往要采取遠(yuǎn)紅外線的方式進(jìn)行升溫控制，如修復(fù)材料為50Si MnMoB鋼材中板軋機(jī)大型人字齒輪的斷齒時(shí)，可以采取遠(yuǎn)紅外輻射電熱器對待修復(fù)的位置進(jìn)行加熱，用石棉布或者其他材料對其進(jìn)行等預(yù)熱和緩冷的保溫工作，堆焊時(shí)先使用E306?1材質(zhì)的焊條做打底，再使用E8515?G材質(zhì)的焊條開始堆焊，中間使用E308?16材質(zhì)的焊條堆焊出厚度為3mm的緩沖帶，最后使用E8515?G材質(zhì)的焊條將損壞的齒輪部分堆焊完，這樣處理后的齒輪經(jīng)過超生波探傷和硬度檢測都能符合工程對其質(zhì)量的要求。

結(jié)束語：

綜上所述，堆焊技術(shù)具備使用場景靈活和成本較低的特點(diǎn)，因此也被很多冶金機(jī)械設(shè)備維修中所應(yīng)用，堆焊技術(shù)在使用的過程中也不斷改革和創(chuàng)新，結(jié)合了很多不同類型的焊接方式，讓維修人員可以根據(jù)實(shí)際的故障情況使用更加符合其材質(zhì)和工藝特性的堆焊技術(shù)方式，既保障了冶金工程的順利實(shí)施，還降低了冶金機(jī)械設(shè)備的修復(fù)成本，促進(jìn)了我國工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：

王健? ?出身年月：1985.11，? ? ?性別 ：男? ? ? ? ?名族：漢族? ? ? ?籍貫：江蘇鎮(zhèn)江? ? ? ?學(xué)歷：本科? ? ? ? ?就職單位：江陰興澄特種鋼鐵有限公司? ? ? ?單位郵編：214429? 職稱：高級技師? ? ? 從事工作：煉鋼廠機(jī)械液壓設(shè)備管理維護(hù)