如何修復(fù)輥壓機(jī)輥面的堆焊

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1、安全技術(shù) 如何修復(fù)輥壓機(jī)輥面的堆焊 輥壓機(jī)自80年月中期問(wèn)世以來(lái)，使這一問(wèn)題得到緩解。輥壓機(jī)與球磨機(jī)組成的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)、半終粉磨系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各種粉磨作業(yè)。水泥工業(yè)每天需要粉磨大量的礦物質(zhì)原料及水泥熟料。如何提高粉磨效率、降低粉磨能耗，是很多水泥工孜孜一求的目標(biāo)。輥壓機(jī)在粉磨系統(tǒng)中有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、降低電耗，提高磨機(jī)產(chǎn) 2、提高水泥產(chǎn)品質(zhì)量; 3、噪音小。但也有其缺點(diǎn)，輥壓機(jī)最大的缺點(diǎn)是輥面磨損嚴(yán)峻。輥壓機(jī)安裝使用后，一般狀況下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)半年以后，輥面的耐磨花紋磨損就所剩無(wú)幾。輥面磨損問(wèn)題始終困擾著輥壓機(jī)優(yōu)越性的發(fā)揮，怎樣提高輥面的耐磨性，增加輥面的使用壽命

2、，一些科研院所、設(shè)計(jì)單位進(jìn)行了大量討論工作。目前已研制出多種藥芯焊絲、焊條，廣泛應(yīng)用于輥壓機(jī)輥面的堆焊修復(fù)。 　　輥壓機(jī)輥面的磨損機(jī)理 輥壓機(jī)是由兩個(gè)速度相同，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的輥?zhàn)咏M成，物料由輥?zhàn)由喜课沽峡谛断?，進(jìn)入輥間的逢隙中，在高壓研磨力的作用下(輥間壓力在50~300MPa之間)，物料受到擠壓，受壓物料變成了密實(shí)但布滿裂紋的扁平料餅，使物料的易磨性得到明顯改善。 物料在兩個(gè)輥面之間相互擠壓和摩擦。從輥壓機(jī)的工作狀況可以看出，輥面的磨損類型屬于典型的高應(yīng)力磨料磨損。在磨料磨損過(guò)程中，物料顆粒在壓力作用下會(huì)使輥面產(chǎn)生彈性和塑性變形，從而在輥面亞表層不同深處會(huì)形成循環(huán)壓應(yīng)力和拉應(yīng)力，當(dāng)循環(huán)

3、應(yīng)力超過(guò)輥?zhàn)硬牧系钠v強(qiáng)度時(shí)，在表面層將引發(fā)裂紋。在循環(huán)載荷作用下，亞表層的塑性變形連續(xù)進(jìn)展，在離開(kāi)表面肯定深度的位置也將萌生裂紋，并逐步擴(kuò)展。 表面層裂紋的擴(kuò)展方向是與外加應(yīng)力成45角，經(jīng)過(guò)兩三個(gè)晶粒后，即轉(zhuǎn)向與應(yīng)力垂直的方向。而亞表層處萌生的裂紋擴(kuò)展方向是平行與表面，或與表面成10~20的角。當(dāng)裂紋擴(kuò)展后，使裂紋以上的材料斷裂剝落，這種現(xiàn)象就是疲憊磨損。綜上所述，輥?zhàn)拥哪p機(jī)理是輥面的高應(yīng)力磨料磨損和輥面亞表層的疲憊磨損共同作用的結(jié)果。用碳弧氣刨在磨損比較嚴(yán)峻的輥面上刨出幾道槽檢查裂紋狀況，結(jié)果發(fā)覺(jué)輥?zhàn)由钐幱性S多層狀裂紋，較淺的距輥面約10mm,較深的距輥面約20~30mm，局部深

4、達(dá)50~60mm，并且多數(shù)裂紋都沿輥?zhàn)又芟蜓泳d不斷。從刨掉的料塊來(lái)看，下表面呈植物年輪狀，一圈沿著一圈向外擴(kuò)展。由此也可看出，輥?zhàn)拥钠茐男问绞歉邞?yīng)力磨料磨損及疲憊磨損的綜合表現(xiàn)。 　　堆焊修復(fù)材料的選擇 從輥?zhàn)拥钠茐男问絹?lái)分析，選擇的堆焊材料不僅耐磨性好，而且要具備較高的韌性和抗疲憊性。在以往的輥面修復(fù)中，水泥廠多采納高Cr鑄鐵型耐磨焊條，此類焊條焊后組織主要為鑄鐵型基體上分布大塊碳化物，含C量在3%以上，堆焊層硬度在HRC60左右，具有良好的耐磨性能，但其結(jié)合性、抗裂性和抗疲憊性差，在輥面上堆焊一層就會(huì)消失交叉裂紋。在輥體運(yùn)行過(guò)程中，由于應(yīng)力的影響，很簡(jiǎn)單消失大面積剝落，這就是造成

5、幾乎每月一修的緣由。同時(shí)堆焊層的交叉裂紋，易延長(zhǎng)至輥?zhàn)幽阁w，使輥面消失大量缺陷，直接影響輥體質(zhì)量，長(zhǎng)期下去，很可能造成整個(gè)輥體報(bào)廢。 在輥壓機(jī)技術(shù)的引進(jìn)和國(guó)產(chǎn)化過(guò)程中，鄭州機(jī)械討論所與專業(yè)制造輥壓機(jī)的企業(yè)洛陽(yáng)礦山機(jī)器廠和唐山水泥機(jī)械廠合作，經(jīng)過(guò)分析輥壓機(jī)輥面的磨損機(jī)理、通過(guò)大量的耐磨試驗(yàn)，對(duì)材料進(jìn)行深化討論及性能對(duì)比，研制生產(chǎn)ZD1、ZD2、ZD3、ZD310系列埋弧堆焊無(wú)縫藥芯焊絲、CO2氣愛(ài)護(hù)焊絲及ZD3、 ZD310、TM65焊條，完全替代進(jìn)口產(chǎn)品。ZD1的特點(diǎn)是韌性好，作為止裂層焊在最下面。ZD2強(qiáng)度高，可反抗較高的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，起到很好的緩沖作用，可作為緩沖層使用。ZD3為

6、輥面耐磨材料，堆焊層金屬主要成分是C、Cr、Mo、W、V、Ni、Nb等，堆焊后組織為馬氏體+殘余奧氏體+針狀貝氏體+少量碳化物，焊接工藝良好，抗裂性能優(yōu)良，冷焊、多層焊效果好。焊層硬度HRC355，可作為耐磨層焊在ZD2上面。ZD310屬于高合金堆焊材料，耐磨性能優(yōu)于ZD3。其焊層硬度為HRC55~59。主要作為輥面的耐磨花紋處理。TM65焊條適用于受猛烈磨粒磨損及中等沖擊磨損部件的修復(fù)，主要用于輥面的耐磨花紋及立磨磨盤、磨輥的修復(fù)。 Ab Xg0H2642 四、輥壓機(jī)輥面的焊接工藝：;A 1、對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間比較長(zhǎng)，輥面磨損特別嚴(yán)峻，經(jīng)過(guò)幾次現(xiàn)場(chǎng)堆焊后，輥面上已有裂紋、凹坑等嚴(yán)峻

7、缺陷的輥壓機(jī)，由于修復(fù)工作量較大，建議拆下來(lái)用埋弧自動(dòng)焊大修，大修后的輥?zhàn)邮褂脡勖c新輥?zhàn)酉喈?dāng)。假如沒(méi)有備用輥?zhàn)?，也可以在現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。為了不影響正常生產(chǎn)，建議在水泥淡季時(shí)修復(fù)，最好采納CO2氣愛(ài)護(hù)焊接工藝，氣愛(ài)護(hù)焊的工作效率是手工電弧焊的3~5倍，可以短期內(nèi)完成修復(fù)工作，相應(yīng)的修復(fù)工藝為(工藝1)： ①、去除輥面殘留硬層及裂紋。用碳弧氣刨對(duì)輥面進(jìn)行徹底清理，輥面待焊部位的殘留硬層、裂紋、粉塵、鐵銹等都要清理潔凈，使之露出金屬光澤。②、用ZD1焊絲焊接過(guò)渡層，通過(guò)過(guò)渡層的焊接，使凹凸不平的輥面形成較平緩的外圓面，以便于緩沖層及耐磨層的焊接。 ③、用ZD2焊絲焊接緩沖層，這是一種高強(qiáng)

8、度、中等硬度的堆焊材料，具有良好的抗疲憊性和結(jié)合性，同時(shí)又具有肯定的抗磨性能，在輥體和耐磨層之間起到了很好的橋梁作用。良好的緩沖層材料選擇及焊接，是保證耐磨層平安有效運(yùn)行的重要前提。 ④、用ZD3焊絲焊輥面耐磨層，焊時(shí)留意測(cè)量輥體尺寸及圓度，焊到輥體要求尺寸為止。 ⑤、耐磨層焊完后，然后用ZD310焊絲連續(xù)焊橫紋。焊接挨次如圖2所示： 有的水泥廠沒(méi)有 CO2氣愛(ài)護(hù)焊機(jī)，也可用直流焊機(jī)，用手工電弧焊，用GM1、ZM、ZD3、ZD310焊條分別取代ZD1、ZD2、ZD3、ZD310焊絲。這種焊接方式效果不如焊絲，效率也低，在有氣愛(ài)護(hù)焊機(jī)的狀況下不宜采納。 2、有的水

9、泥廠輥壓機(jī)輥面的耐磨花紋是菱形加硬質(zhì)點(diǎn)(如圖3),運(yùn)轉(zhuǎn)肯定的時(shí)間后，硬質(zhì)點(diǎn)及菱形花紋基本全部磨損掉，從輥面的切線方向觀看，輥面中間一般要凹下去10mm左右。對(duì)于這種只是耐磨花紋磨損，輥面也沒(méi)有凹坑等嚴(yán)峻缺陷時(shí)，可以采納下面的修復(fù)工藝(工藝2)： ③、焊完一段后，轉(zhuǎn)動(dòng)輥壓機(jī)，把待焊的另一段輥面轉(zhuǎn)到上面來(lái)，按上述方法連續(xù)堆焊。依次類推，直至把整個(gè)輥面焊完。 1、堆焊時(shí)留意測(cè)量堆焊的高度，要保證輥?zhàn)拥膱A度，以免輥面不圓而導(dǎo)致輥壓機(jī)的震驚。 2、用電動(dòng)鋼絲刷或毛刷清理輥?zhàn)幼钌厦娴囊欢屋伱妫詈糜靡胰惭婧婵据伱妫ㄟ^(guò)烘烤，既可以把輥面微裂紋里的粉塵吹出來(lái)，也可以起到預(yù)熱輥面的作用

10、。 3、先用TM55焊條沿著原來(lái)殘留的菱形耐磨花紋堆焊，然后用ZD310焊條在菱形耐磨花紋中間堆焊硬質(zhì)點(diǎn)。 假如有條件，也可以采納CO2氣愛(ài)護(hù)焊接工藝，用ZD310焊絲取代TM55、ZD310焊條。由于CO2氣愛(ài)護(hù)焊接工藝工作效率比較高，所以這種焊接工藝特殊適用于停機(jī)時(shí)間比較短的狀況。 l;~,j]O vaX2642 3、假如輥面的耐磨花紋全部磨損掉，而且由于物料中的耐熱鋼等沒(méi)有除潔凈而導(dǎo)致輥面消失凹坑等重要缺陷，可以采納下面的修復(fù)工藝(工藝3)： ①、用電動(dòng)鋼絲刷或毛刷清理輥面凹坑里的粉塵，用ZD1焊絲打底焊。 ②、用ZD2焊絲補(bǔ)焊凹坑，留78mm左右

11、的余量堆焊ZD3耐磨層，其余全部用ZD2焊絲補(bǔ)焊。 ③、用ZD3焊絲把凹坑補(bǔ)焊平。 ④、按上述方法把輥面上全部凹坑補(bǔ)焊完后，再用ZD310焊絲或TM55、ZD310焊條按工藝2堆焊耐磨花紋。 　　使用效果 按以上幾種修復(fù)工藝堆焊的輥壓機(jī)，依據(jù)不同的水泥廠使用狀況來(lái)看，拆下來(lái)采納埋弧自動(dòng)焊大修的輥面使用效果最好，輥?zhàn)邮褂脡勖?000小時(shí)以上，有的已突破10000小時(shí)(如山東某水泥廠)。根據(jù)工藝1、工藝2在水泥廠現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的輥面使用效果次之，但使用壽命也能保證在半年以上，特殊是按工藝2修復(fù)的輥面，既節(jié)約焊接材料，修復(fù)時(shí)間又短，使用效果也不錯(cuò)。如鄭州某水泥廠、江蘇某監(jiān)獄水

12、泥廠分別使用ф1202100及ф1202150輥壓機(jī)粉磨水泥熟料。在輥面耐磨花紋還沒(méi)有完全磨損掉完時(shí)，按工藝2修復(fù)。一對(duì)輥面僅用焊條200公斤，48小時(shí)(兩臺(tái)焊機(jī)同時(shí)焊)完成修復(fù)任務(wù)。根據(jù)工藝3現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的輥面使用效果最不抱負(fù)，如浙江某水泥廠，同樣是ф1202100輥壓機(jī)，也是粉磨水泥熟料，堆焊修復(fù)時(shí)磨損相當(dāng)嚴(yán)峻，根據(jù)工藝3現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)。各種焊條用了近500公斤，修復(fù)工期用了140個(gè)小時(shí)。不僅鋪張焊接材料，工期也長(zhǎng)，影響水泥廠的正常生產(chǎn)，使用效果反而不如工藝2的效果。所以建議水泥廠在使用輥壓機(jī)時(shí)，對(duì)輥面要維護(hù)好，不要等輥面磨損得實(shí)在不能使用了再堆焊。假如耐磨花紋磨損完了，失去了最外面耐磨層的愛(ài)護(hù)，下面的過(guò)度層磨損得更快，這是對(duì)輥壓機(jī)致命的破壞。對(duì)輥壓機(jī)輥面的準(zhǔn)時(shí)堆焊維護(hù)是保證輥壓機(jī)使用壽命的關(guān)鍵。輥面維護(hù)得好，可以大大削減停機(jī)堆焊次數(shù)，為正常生產(chǎn)供應(yīng)了保證，充分發(fā)揮輥壓機(jī)在粉磨系統(tǒng)中的優(yōu)越性。 第 5 頁(yè) 共 5 頁(yè)