堆焊技術(shù)在國內(nèi)石化、冶金行業(yè)機(jī)械設(shè)備維修中的應(yīng)用思路總結(jié)

俞建軍

鶴慶北衙礦業(yè)有限公司 云南大理 671000

1 堆焊技術(shù)

堆焊技術(shù)可為一些在高溫、高腐蝕性環(huán)境下工作的設(shè)備表面敷設(shè)一層金屬層，從而能夠有效提升設(shè)備及其部件的抗腐蝕性和抗裂性等性能。和其他焊接技術(shù)相比，由于該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)特定金屬層的保護(hù)，修復(fù)效果更好，應(yīng)用范圍更廣泛。在實(shí)際修復(fù)應(yīng)用中要注意的是，首先必須按照堆焊技術(shù)要求以及實(shí)際機(jī)械設(shè)備修復(fù)需要選擇合理的堆焊材料，堆焊金屬材料必須和原來零部件的性質(zhì)相接近。此外，為確保實(shí)際應(yīng)用效果和效益，必須嚴(yán)格按照技術(shù)要求和規(guī)范進(jìn)行焊接修復(fù)。

2 堆焊技術(shù)在機(jī)械設(shè)備維修中的應(yīng)用概述

破碎機(jī)和膠帶運(yùn)輸機(jī)是燒結(jié)生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，但由于在高溫、高腐蝕的環(huán)境下工作，加上需要長時(shí)間運(yùn)行，破碎機(jī)的襯板容易出現(xiàn)磨損，運(yùn)輸機(jī)的滾筒軸軸承位置也容易遭到磨損破壞。為此，可采用堆焊修復(fù)技術(shù)，在堆焊前做好對(duì)零件的打磨，去除設(shè)備表面的鐵銹和油污等雜質(zhì)，當(dāng)堆焊的位置存在原有堆焊層時(shí)必須使用氣刨去除。為了確保焊接的質(zhì)量，需制作專門工裝，使焊接的位置盡可能在平焊位置[1]。對(duì)于堆焊設(shè)備和堆焊材料的選擇，應(yīng)采用氣保焊機(jī)，要求該焊機(jī)的焊接電流能達(dá)到噴射過渡的要求，使需焊接的每一個(gè)地方都得到焊接。其次對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)應(yīng)具備自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ?，根?jù)電纜的長度可自動(dòng)補(bǔ)償。選擇的耐磨焊絲要求其硬度大于55HRC，且具有耐高溫的性能，不建議使用普通高鉻和高鉻鑄鐵類焊接材料。除了合理選擇焊機(jī)和焊接材料外，還應(yīng)該確定合理的堆焊工藝和電流、電壓、焊接速度等參數(shù)，在焊接前對(duì)焊件進(jìn)行整體預(yù)熱，為降低焊接應(yīng)力、避免冷裂紋的出現(xiàn)，應(yīng)保持層間溫度不能低于預(yù)熱溫度。堆焊前應(yīng)將滾軸兩端架設(shè)在滾輪上，每焊接完一排再自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)滾軸進(jìn)入到下一排的焊接。

3 堆焊技術(shù)在冶金行業(yè)機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

冶金行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備大部分都是在高應(yīng)力和高熱應(yīng)力的環(huán)境下工作，比如球磨機(jī)、攪拌機(jī)、連鑄輥、槽型輥、半鋼輥等。這些設(shè)備的消耗量較大且成本較高，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題就會(huì)影響設(shè)備及其零部件的使用壽命，增加冶金生產(chǎn)的成本。為此，采用堆焊技術(shù)進(jìn)行修復(fù)強(qiáng)化，可起到延長設(shè)備使用壽命、節(jié)約成本的作用。

3.1 寬極帶堆焊技術(shù)

寬極帶堆焊是一種新型堆焊技術(shù)，在冶金設(shè)備的應(yīng)用中，將已完成定型的作業(yè)和合金焊帶相連，確保人員能實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接有效的作業(yè)。該技術(shù)應(yīng)用時(shí)使得焊接寬度被控制在300mm范圍內(nèi)，且能一次焊接成型。該技術(shù)具有操作簡單、效率高、能耗消耗低等優(yōu)勢(shì)，對(duì)設(shè)備大面積平整表面堆焊維修起到較好的應(yīng)用效果，能為企業(yè)節(jié)約不少經(jīng)濟(jì)成本。

3.2 破碎機(jī)進(jìn)口襯板磨損位置堆焊的應(yīng)用

關(guān)于破碎機(jī)襯板，所使用的碳與合金組成的強(qiáng)化合金材料，在實(shí)際生產(chǎn)使用時(shí)，在高溫環(huán)境下設(shè)備的耐磨性與應(yīng)力下降，可能會(huì)出現(xiàn)局部磨損和裂紋的問題。采用新型堆焊技術(shù)和堆焊材料，利用堆焊技術(shù)，在鋼板上堆焊高硬度和高合金的耐磨焊絲，所制作成的襯板具有耐磨性高、耐沖擊性好的優(yōu)點(diǎn)，不但有效提升了襯板的耐熱度、耐磨性，而且還能確保維修后設(shè)備的使用期限，能夠有效提高設(shè)備的使用壽命，取得較好的維修效果，使用壽命比普通襯板的壽命提高了至少10倍以上。

3.3 齒輪修復(fù)中堆焊技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)于冶金設(shè)備的齒輪修復(fù)，堆焊技術(shù)也發(fā)揮著重要的作用。齒輪具有外硬內(nèi)韌的特征，作為齒輪原材料的低碳合金鋼，其處理工藝包括淬火、滲碳等多種復(fù)雜的工藝。在采用堆焊技術(shù)進(jìn)行齒輪修復(fù)時(shí)應(yīng)合理考慮淬硬的問題，控制熱量的輸入和熱影響區(qū)產(chǎn)生的不利因素，可有效降低對(duì)齒輪的傷害。對(duì)于大型齒輪運(yùn)行中出現(xiàn)的斷齒現(xiàn)象，可結(jié)合遠(yuǎn)紅外輻射電熱器加熱，再使用堆焊技術(shù)修復(fù)斷齒問題，確保修復(fù)以后的設(shè)備齒輪的運(yùn)行質(zhì)量，使設(shè)備能正常穩(wěn)定的運(yùn)行[2]。

3.4 葉輪葉片修復(fù)中堆焊技術(shù)的應(yīng)用

冶金生產(chǎn)中風(fēng)機(jī)葉輪的材質(zhì)一般是16Mn鋼，在復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境下可以起到除塵的作用，但在實(shí)際使用中葉輪葉片也會(huì)出現(xiàn)磨損、腐蝕等問題，從而對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行、企業(yè)的正常生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。為了延長設(shè)備葉輪葉片的使用壽命，積極使用堆焊技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，采用耐磨性、強(qiáng)度等都較好的焊條進(jìn)行焊接，可提升葉輪葉片的抗腐蝕性能力，從而減緩腐蝕等現(xiàn)象的出現(xiàn)，確保實(shí)際運(yùn)行的效果[3]。

3.5 冶金設(shè)備維修中激光堆焊技術(shù)的應(yīng)用

激光堆焊也是一種新型的堆焊技術(shù)，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱量輸入的精準(zhǔn)控制。和其他技術(shù)相比，使用該技術(shù)能使冶金機(jī)械設(shè)備在加工生產(chǎn)中保持一定的距離，從而減少磨損、腐蝕等現(xiàn)象的發(fā)生。比如在軋輥等冶金設(shè)備的修復(fù)中，采用激光堆焊技術(shù)，不但可以延長工作輥的使用壽命，而且應(yīng)用成本也相對(duì)較低，可以有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

3.6 膠帶運(yùn)輸機(jī)大直徑滾筒軸磨損堆焊修復(fù)的應(yīng)用

在冶金生產(chǎn)中，當(dāng)膠帶運(yùn)輸機(jī)大直徑滾筒軸出現(xiàn)磨損以后，采用堆焊技術(shù)在工件的表面或邊緣通過敷設(shè)一層耐磨性、耐腐蝕性和耐熱性較好的金屬層，起到密封和保護(hù)的作用，且堆焊修復(fù)以后的設(shè)備不一出現(xiàn)裂縫，提高了焊縫的抗裂性。堆焊技術(shù)對(duì)于提高運(yùn)輸機(jī)軸承使用壽命、提高整個(gè)運(yùn)輸機(jī)的使用性能，降低成本都具有較好的效益。同時(shí)堆焊操作簡單，無需采取預(yù)熱就能取得較好的修復(fù)效果。

綜上所述，在石油化工以及冶金行業(yè)中，各類機(jī)械設(shè)備工作環(huán)境比較復(fù)雜，長期在高溫、耐腐蝕性強(qiáng)的環(huán)境下工作很容易出現(xiàn)裂縫、磨損和腐蝕等現(xiàn)象。為此，對(duì)設(shè)備的制造工藝提出了更高的技術(shù)要求，和傳統(tǒng)焊接技術(shù)相比，堆焊技術(shù)在設(shè)備修復(fù)中的使用，不僅可以起到較好的修復(fù)效果，而且操作簡單、對(duì)材料消耗較低、整體成本相對(duì)較低，有利于促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。