磨辊 磨盘、轧辊、轴齿等硬面堆焊修复技术及施工方案

磨辊、磨盘、轧辊、轴齿等硬面堆焊修复技术及施工方案

磨辊、磨盘、轧辊、轴齿等设备由于工艺特点，在运行过程中，其表面磨损减薄极为严重，影响设备使用寿命，因此必须采取防磨和修复措施。目前堆焊工艺是硬面修复最先进的工艺技术之一。针对上述设备磨损特点，根据我公司长年从事该行业实际防护施工经验，我们设计选用明弧堆焊工艺，对被磨损表面进行修复，能满足要求，可提高焊件的使用寿命1.5-2.0倍（如磨辊、磨盘，使用寿命可由6000小时提高到8000小时以上）。用堆焊修复焊件只需新件费用的20-30%，还可缩短修理和更换零件的时间，从而提高生产率，降低成本。

明弧堆焊设备及技术简介

➢设备构成：逆变电源OTC-600、便携式操作架、送丝校直机构、水冷焊枪系统、冷却水装置、焊道水冷喷雾装置➢设备特点简介——ARC-NMB7-1型全自动便携式焊接设备具有如下特点：

1、设备小型化：具有体积小、重量轻、拆装方便；

2、电气控制集约化：采用电子处理系统，利用微处理器内嵌的程序及外部参数设置，实现焊接全自动控制；

3、设备自动化：采用PLC控制，LCD显示方式，所有参数都以数字方式清楚地显示，方便监控设备运行状态及焊

接过程，降低劳动强度，避免了人工误操作及焊接质量的不稳定，提高了堆焊工作效率与产品质量；

4、在线或离线均可操作：磨煤机磨辊、磨盘的修复、无须将其拆下，可节省大量维修时间和减小劳动强度；

5、采用循环水冷焊枪，适合大电流大功率焊接，同时采用逆变电源，输出焊接电源平稳，焊渣飞溅小，高效节能。

磨煤机在线堆焊相关图片：

磨盘堆焊磨盘堆焊时的设备安装情况

➢技术简介

堆焊是用焊接的方法借助于药心焊接技术将一些不易加工成型而又性能优异的合金材料堆敷在工件表面上的一种工艺过程，其目的是在焊件表面获得耐磨、耐热、耐腐蚀等特殊性能的熔敷金属层，或是为了恢复和增加焊件的尺寸。

明弧堆焊是国际上先进的自动调频焊接技术，具有焊道冷却速度快、焊缝硬度高、热影响区小、不易产生裂纹及剥落现象等优点。该堆焊工艺可选用高耐磨性能的自保护药蕊焊丝，由送丝机将焊丝连续不断送到均速旋转的工件上，

通过逆变电源产生500A左右的电流，通过焊枪把焊丝熔化，熔敷到工件上，修复至要求尺寸。该技术完全克服了埋弧自动焊焊剂处理烦琐和层间温度冷却不好而造成的可焊性下降等缺陷。其技术先进，工艺成熟，堆焊的表面与母材结合牢度好，硬度高，耐磨性能优异，且综合性能优于原工件，可广泛应用于电力、水泥、冶金等行业的研轧设备的高磨损零部件的修复。

堆焊用材料选择及技术指标

➢材料选择

堆焊层分为底层和面层。底层选用HDS8101自保护堆焊焊材，具有较高的韧性，用其填平工件表面凹坑并作为修复层，能提高工件与硬化面层的结合强度，释放焊接应力，有效防止堆焊裂纹向基体扩展；面层选用HDS8901自保护堆焊焊材，其硬度高，耐磨性能优异。

➢主要技术指标

堆焊工艺参数

焊接电流：380～420A；

电弧电压：28～35V，在保证电弧稳定的前提下尽可能用低的电弧电压；

电流极性：直流交接，即焊丝接正极，工件接负极；

焊接速度：10-15kg/h；

焊接形状：宽约8-12mm，高约3-4mm，焊缝宽度在12～18mm之间为正常；

层间温度：≤150℃。

施工工艺

工艺流程：表面清理→探伤检查→堆焊→补焊→表面处理

➢表面清理：堆焊前必须清除工件表面的油污、泥砂、铁锈等肮物，油污可用碱清洗。

➢探伤检查：用量具检查工件磨损量，并用着色渗透探伤剂进行探伤，查看有无影响焊接的裂纹，并处理，做好记录。

探伤步骤：喷清洗剂，使基体表面彻底清洁；喷渗透剂；喷显像剂，发现基体出现大的裂纹需报告厂方，否则不可施焊；喷清洗剂，清洁基体表面。

➢堆焊：先焊接底层，后焊硬面层罩面，每层厚度约3-4mm；第一层以覆盖工件表面裂纹为准，为保证焊接热输入尽可能均匀地传给工件，第一层焊接时，工件转动速度应稍快；焊完一层后再焊下一层，后一层的焊道要依次安排在前一层焊道之间，后一道焊缝覆盖前一道的40%；在焊接过程中，监控堆焊层的表面温度，控制在≤150℃，

可采用喷水雾冷却，水量适中，通过压缩空气产生水雾，喷后即干为好，防止工件变形和溶合线剥离；焊接方式：焊丝垂直工件，焊接起始位置定于磨损最深平面，以此反复焊接直至工件表面焊到接近目标值。

➢补焊：用碳弧气刨将不合格焊道剔除；用压缩空气将焊道清理干净；通过补焊及时修复，焊面平直。

➢表面处理：用角磨机清除工件上的焊滴；刷防锈黑漆，并喷上出厂标志。

注意事项：严格按照设备操作规程进行操作，认真测量堆焊尺寸，防止因操作不当造成设备损坏或产品不合格；严格执行工艺标准，並根据不同的焊丝的材质，适当调节焊接的电压、电流、送丝电压、变位机转速，使之达到最佳的焊接工艺要求。

修复前的单齿辊修复后的单齿辊

焊接前的连铸辊焊接后的连铸辊

磨辊堆焊修复后的磨辊修复后的立磨

检验

➢焊前检验：采用着色渗透探伤剂检查工件母体是否有裂纹等缺陷。

➢焊中检验：采用红外测温仪检查层间温度是否符合工艺要求。

➢焊后检验：外观检验，是否达到外观要求，用定规目测；探伤检验，采用超声波探伤仪进行探伤；硬度检验，采用硬度仪进行硬度测试。

工程质量标准

➢堆焊后的工件的外部尺寸应保证与原工件的外形轮廓尺寸相符；

➢堆焊部位其误差在5mm以下；

➢堆焊层表面焊道均匀平整，没有明显的凹凸不平，没有连续性裂纹出现；

➢堆焊表面硬度达到60HRC左右；

➢堆焊部位，不准有焊接气孔，夹渣、剥落等缺陷。

对厂方要求

为使工程施工能正常进行，厂方应配合提供以下条件：

➢供水：自来水；

➢供电：380V, 40KW；

➢供气：压缩空气0.5MPa，0.3m3/min；

➢若为立式磨煤机，在线施工应清除机内残余存煤，并提供盘车装置。

工程安全注意事项

堆焊时，会产生高温、强弧光，並有有害烟尘排放，故应穿戴好防护用具，排烟尘装置完好，並正常工作，施焊现场10m范围内，不得堆放氧气瓶，乙炔瓶，木材等易燃物，焊接过程中如出现异常情况，应立即按下急停按钮。

江西恒大高新技术股份有限公司

2009年1月