耐磨件堆焊技术条件

3、术语和定义

GB/T3375界定的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1 硬面堆焊再制造（Remanufacturing of the overlayed welding）

指对磨损失效的耐磨件（如立磨磨辊套/磨辊衬板、磨盘衬板、辊压机挤压辊等）进行堆焊，使之恢复原有尺寸和性能的施工方法。

3.2 堆焊复合制造（Composite manufacturing by overlaying）

指采用堆焊方法将耐磨材料熔覆于金属母体之上，达到设计要求的新品制造方法

3.3 耐磨板堆焊制造（Overlaying for the wear plate）

指采用堆焊方法在金属基板上熔覆一定厚度耐磨材料的耐磨板制造方法。

3.4 在线堆焊（On-line overlaying）

将堆焊设备和堆焊材料运到立磨或辊压机设备现场，在耐磨件不拆出设备本体的情况下，使用某种焊接材料进行堆焊，使耐磨件恢复原有尺寸和性能的堆焊方法。

3.5 离线堆焊（Off-line overlaying）

将立磨或辊压机的耐磨部件拆出设备本体，运到具备施工条件的场地，运用堆焊方式，使耐磨件恢复原有尺寸和性能的堆焊方法。

3.6 失效（Failure）

耐磨件在运行中丧失规定的功能

4、技术要求

4.1 焊接方法

对于立磨磨辊、磨盘衬板、挤压辊辊体等回转体耐磨件以及耐磨板等平面状态的耐磨件，应采用自动焊机堆焊的方法为主，包括埋弧堆焊和明弧堆焊。其它非自动焊的耐磨件可采用手工焊条电弧焊、半自动焊机堆焊等。

4.2 对堆焊材料（焊条、焊丝、焊剂等）的要求

4.2.1 自动堆焊时，宜使用以钢带内包敷合金粉末轧制和拉拨而成的药芯焊丝，药芯焊丝的质量应符合GB/T17493《低合金钢药芯焊丝》（DIN8555-MF10-GF-60-G《药芯焊丝》）的要求。一般情况下，要求焊丝的药粉填充均匀，填充率的变化应不大于1%。

4.2.2 堆焊前应对耐磨件母材的化学成分和力学性能进行核查，焊接材料的化学成分要与耐磨件母材材质成分相匹配，符合堆焊后耐磨件的使用性能。应保证磨损后的焊接材料进入产品不影响产品质量，不污染产品。

4.2.3 焊接材料的形态要便于自动化、机械化、连续的操作方式，并与所使用的堆焊设备相匹配。

4.2.4 焊接材料应有制造厂的质量合格证书，其质量要求应符合JB/T3223的规定。

4.2.5 药芯焊丝自动堆焊时，其熔敷率应控制在85%～92%。

4.2.6埋弧自动堆焊时应保证焊剂与焊丝的配套使用，焊剂的质量应符合GB/T17854的要求。

4.3 对立磨和辊压机的耐磨件可采取离线堆焊方式或在线堆焊方式。

4.4焊前检测

4.4.1 耐磨件经磨损或其它原因导致失效后，堆焊前需要通过外观检查判断其是否完好。当耐磨件存在贯穿性裂纹、局部基体被磨穿、基体厚度过薄等可能导致其整体失效的缺陷时，不宜进行堆焊。

4.4.3 对确定可进行堆焊的耐磨件，应记录堆焊前的母材材质成分、表面硬度、结构尺寸、磨损型线等原始数据。

4.5 焊前处理

4.5.1 硬面堆焊再制造的焊前处理

1）对磨损失效的磨辊套或磨辊衬板、磨盘衬板堆焊前应进行焊前处理，清除耐磨件待焊处

的油污、锈迹及其它杂物，通过气刨等方式去除耐磨件上存在的不牢固裂纹部分。

2）对磨损失效的挤压辊堆焊前应进行焊前处理，用碳弧气刨等方式去除辊面上不完整的花纹层、硬面层及疲劳层，去除部分应尽量少。处理过程中要注意辊面的平整和辊体椭圆度，处理后以适当方法维持辊体的椭圆度≤3mm，而后彻底清除辊面上的残渣和渗碳层，探伤确认无裂纹后清洗辊面并干燥。

4.5.2 堆焊新品复合制造的焊前处理

1）堆焊前的立磨辊套或磨辊衬板、磨盘衬板铸造胎体应经机械加工，使其表面光亮平滑，见金属光泽，无残余金属氧化层，尺寸符合堆焊设计要求。

2）堆焊前的耐磨板应清理基材表面的灰尘、油污等，打磨掉表面锈迹，使基材表面光滑、平整。

4.6 焊前预热

4.6.1 立磨磨辊自动堆焊时，一般不需要进行焊前预热，但是当环境温度低于5℃，应考虑采取预热措施，预热温度以20℃~ 40℃为宜。

4.6.2 辊压机挤压辊堆焊时应根据基体材质的碳当量来确定预热温度，在线焊时预热温度应低于200℃。

4.7 自动堆焊时对堆焊及其辅助设备的要求

4.7.1. 焊接电源能保证长时间连续稳定工作。

4.7.2 操作机能实现自动焊枪的上下左右前后方向移动。

4.7.3 变位机能实现水平方向的旋转和垂直方向的翻转。

4.7.4 工装卡具应根据相应型号的磨机来制作，并且不能破坏耐磨件的装配尺寸。

4.7.5 立磨在线堆焊时，应采用导电装置，并保证良好的导电性能，以确保磨辊辊芯及轴承不受损害。

4.8 堆焊时对安全和环境的要求

4.8.1 堆焊工作应遵守安全、防护、防火等规程的有关规定。

4.8.2 堆焊不应破坏现场环境，不应对现场造成污染。

4.8.3 设备应具有遮弧功能，通过遮弧装置屏蔽明弧焊产生的弧光，避免弧光对操作人员的伤害和对环境的污染。

4.8.4 除尘系统能对自动堆焊时释放的烟尘进行净化。

4.9 堆焊工艺

4.9.1 堆焊前应编制堆焊工艺措施，堆焊工艺措施应包括以下内容：堆焊方法；堆焊操作人员要求；堆焊使用的设备及工装要求；堆焊材料的牌号、生产厂家、材料成分等；堆焊顺序及工艺参数；试验性焊接的要求；要求的焊道形状；焊后检验要求。

4.9.2 立磨耐磨件复合堆焊制造工艺

4.9.2.1 立磨耐磨件可采用复合堆焊的方式制造，即以低碳铸钢铸造磨辊胎/盘瓦胎基体，采用堆焊方式将耐磨材料熔覆于基体之上，直至达到成品所设计的规格。

4.9.2.2 堆焊前基体须经严格的超声波探伤，标准按DIN1690-UV3执行。同时，进行100%渗透探伤或磁粉探伤，标准按DIN1690-MS2执行，以确保基体不存在超标铸造缺陷，否则应先进行铸造缺陷的处理。

4.9.2.3 根据基材成份和成品耐磨性能要求，选择合理的堆焊材料作为打底层、过渡层和硬面层。

4.9.3 焊道形状可参考以下要求：宽8mm~14mm、高1.5mm~3mm，同一焊层的后一焊道覆盖前一焊道的30%左右，下一焊层的焊道依次排列在上一焊层的两个焊道中间。

4.9.4 辊压机挤压辊硬面层和网格允许有裂纹，堆焊后其表面耐磨花纹可以有不同形式，如横条纹、十字网格、菱形加硬质点、人字形花纹等。花纹的焊道要直，边缘要陡，表面硬度