本發(fā)明涉及耐磨堆焊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐磨磨盤瓦的堆焊工藝。

背景技術(shù)：

在磨煤制粉系統(tǒng)中，如何延長(zhǎng)制粉設(shè)備易損件的使用壽命，降低維修成本，已成為企業(yè)進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。以磨煤系統(tǒng)中速磨煤機(jī)為例，作為其主要易損件的磨盤，為提高其耐磨性及抗沖擊性，磨盤瓦材質(zhì)通常為各牌號(hào)鑄鋼，即使采用高鉻鑄鐵復(fù)合磨盤瓦，其使用壽命僅也僅為8000~10000小時(shí)。因此，磨盤壽命較低一直是制約磨煤系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。

隨著硬面堆焊技術(shù)的應(yīng)用，各磨煤制粉企業(yè)已采用了基于耐磨焊條、焊絲的堆焊再制造技術(shù)，一定程度上提高了磨盤瓦的耐磨性能，延長(zhǎng)了磨盤瓦的使用壽命。但現(xiàn)有的耐磨堆焊技術(shù)主要是通過(guò)加入碳化鎢顆?；蛟黾犹己颗c其他合金來(lái)提高堆焊金屬層硬度，普遍存在碳當(dāng)量高、塑性低、抗沖擊性低，容易剝落（掉塊）等問(wèn)題。因此，現(xiàn)有的耐磨堆焊磨盤瓦普遍存在堆焊金屬層薄，可靠性差，使用壽命依舊較低等問(wèn)題。此外，現(xiàn)有的高鉻鑄鐵堆焊耐磨瓦，由于堆焊的高鉻鑄鐵金屬層的利用僅限于有效截面在100~140mm的鑄件上。通過(guò)實(shí)踐運(yùn)行，對(duì)整個(gè)耐磨鑄件而言是一種高性能材料的浪費(fèi)，它不僅增加了生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，也是對(duì)高鉻鑄鐵金屬資源的利用不當(dāng)。

因此，鑒于磨煤制粉設(shè)備的磨盤材質(zhì)通常是各種牌號(hào)高錳鋼、鑄鋼的現(xiàn)狀，結(jié)合適用于焊接、堆焊各種牌號(hào)的高錳鋼、鑄鋼基材，堆焊層厚度可達(dá)32mm，堆焊層金屬硬度可達(dá)HRC75的一種陶瓷耐磨堆焊焊條，基于特定的堆焊工藝成型創(chuàng)新的雙層金屬耐磨磨盤瓦，實(shí)現(xiàn)高壽命（使用壽命為高鉻鑄鐵磨盤瓦的1.8~2.5倍）磨盤制備具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝簡(jiǎn)單、易于實(shí)施的耐磨磨盤瓦的堆焊工藝。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的一種耐磨磨盤瓦的堆焊工藝，包括以下步驟：

⑴磨盤瓦襯板布局：采用4塊磨盤瓦襯板布局，并通過(guò)4條楔形螺栓定位；

⑵采用下式確定磨盤截面尺寸：H=h+2%·D+20mm；其中：H為堆焊修復(fù)確定的磨盤瓦高度尺寸，單位mm；h為被磨損磨盤瓦原設(shè)計(jì)的高度尺寸，單位mm；D為磨輥直徑，單位mm；

⑶磨盤瓦焊前準(zhǔn)備：

①磨盤已磨損工作面清洗后，采用滲透探傷法檢測(cè)磨盤存在的裂紋，磨盤瓦裂紋打磨平滑后采用超聲波探傷檢測(cè)裂紋深度，若裂紋深度超過(guò)壁厚的1/4，對(duì)磨盤進(jìn)行報(bào)廢處理；若裂紋深度小于壁厚的1/4，對(duì)裂紋進(jìn)行打磨并使用J506焊條進(jìn)行補(bǔ)焊處理；

②確認(rèn)磨盤每塊編號(hào)，按編號(hào)組裝固定在變位機(jī)上；

⑷磨盤工作層堆焊：控制所述處理后的磨盤溫度不大于100℃，常溫條件下采用陶瓷耐磨堆焊焊條對(duì)所述處理后的磨盤進(jìn)行多層堆焊；

⑸切割成型：

采用等離子切割，按照編號(hào)將磨盤切割成單塊，清理表面飛濺和切割產(chǎn)生的飛邊毛刺，確認(rèn)尺寸，進(jìn)入機(jī)加工序完成產(chǎn)品加工即可。

所述步驟⑷中堆焊焊材為陶瓷耐磨堆焊焊條，該焊條的公徑為3.2mm、4.0mm、5.0mm，包括焊芯和藥皮；所述藥皮占焊條總重量的重量系數(shù)為0.40~0.48；其中

所述焊芯以焊芯總重量為基準(zhǔn)，按重量百分比計(jì)，其化學(xué)成分為：C 2~4%，Cr 9~12%，Mn 1~2%，Nb 0.1~0.3%，Mo 0.3~1%，Ti 0.1~0.4%，V 0.1~1%，Si 0.2~1%，P ≤0.03%，S ≤0.04%，余量為Fe；

所述藥皮以藥皮總重量為基準(zhǔn)，按重量百分比計(jì)，其化學(xué)成分為：大理石18~22%，螢石15~20%，云母+膨潤(rùn)土20~26%，金紅石+鈦白粉12~15%，鈦鐵5~8%，錳鐵5~8%，硅鐵5~8%，鉻鐵3~6%，鎳1~3%，稀土氧化物1~3%。

所述步驟⑷中多層堆焊條件是指：

A當(dāng)焊條的公徑為3.2mm時(shí)，其對(duì)應(yīng)的焊接電流為110~150安培；當(dāng)焊條的公徑為4.0mm時(shí)，其對(duì)應(yīng)的焊接電流為160~200安培；當(dāng)焊條的公徑為5.0mm時(shí)，其對(duì)應(yīng)的焊接電流為170~230安培；

B電壓范圍為20~28V；

C磨盤面與焊槍成15°爬坡焊接，磨盤面與焊嘴間距為10~15mm；

D焊道搭道45%~50%，焊道寬8~14 mm；

E堆焊合金層厚度尺寸為1~32mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明將傳統(tǒng)磨盤設(shè)計(jì)的12塊磨盤瓦襯板布局改進(jìn)為4塊磨盤瓦襯板布局，增加了單塊瓦的重量并使瓦與磨盤座的貼合度增強(qiáng)，提高了安裝的穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明中磨盤襯板滾道弧度增長(zhǎng)以及磨盤瓦高度尺寸及滾道弧度尺寸的改進(jìn)充分考慮了物料層厚度及物料的易磨性、顆粒分布、含水量等因素對(duì)磨盤性能的要求。

3、本發(fā)明中的陶瓷耐磨堆焊焊條因熔敷金屬含有陶瓷、鈦、鉻、錳、鉬、釩、鈮等，使得材料堆焊層金屬的微觀結(jié)構(gòu)非常細(xì)膩，耐磨相呈均勻密排六方結(jié)構(gòu)，形成了相當(dāng)穩(wěn)定和堅(jiān)硬的碳化物，使得堆焊層金屬呈現(xiàn)硬度高（焊后初始硬度達(dá)HRC68，使用后硬度可達(dá)HRC75）、耐磨性能優(yōu)良、耐腐蝕性較好（熔敷金屬含有鉻、鎳等元素，使堆焊層具備一定的耐腐蝕性）的特點(diǎn)。

4、本發(fā)明焊接時(shí)不需要預(yù)熱，可交直流兩用，焊弧穩(wěn)定、飛濺少、脫渣容易。通過(guò)多層堆焊，堆焊厚度可以達(dá)32mm并能保證在磨損、沖擊工況下長(zhǎng)期工作不掉塊。

5、本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、易于實(shí)施。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明堆焊磨盤截面尺寸圖。

具體實(shí)施方式

一種耐磨磨盤瓦的堆焊工藝，包括以下步驟：

⑴磨盤瓦襯板布局：采用4塊磨盤瓦襯板布局，并通過(guò)4條楔形螺栓定位。

⑵采用下式確定磨盤截面的高度尺寸：H=h+2%·D+20mm（參見(jiàn)圖1）；其中：H為堆焊修復(fù)確定的磨盤瓦高度尺寸，單位mm；h為被磨損磨盤瓦原設(shè)計(jì)的高度尺寸，單位mm；D為磨輥直徑，單位mm；此外，圖1中R為堆焊修復(fù)時(shí)根據(jù)已磨損磨盤瓦實(shí)際尺寸確定的滾道曲率半徑尺寸，t為堆焊修復(fù)確定的磨盤瓦堆焊合金層厚度尺寸。

⑶磨盤瓦焊前準(zhǔn)備：

①磨盤已磨損工作面清洗后，采用滲透探傷法檢測(cè)磨盤存在的裂紋，磨盤瓦裂紋打磨平滑后采用超聲波探傷檢測(cè)裂紋深度，若裂紋深度超過(guò)壁厚的1/4，對(duì)磨盤進(jìn)行報(bào)廢處理；若裂紋深度小于壁厚的1/4，對(duì)裂紋進(jìn)行打磨并使用J506焊條進(jìn)行補(bǔ)焊處理；

②確認(rèn)磨盤每塊編號(hào)，按編號(hào)組裝固定在變位機(jī)上。

⑷磨盤工作層堆焊：控制處理后的磨盤溫度不大于100℃，常溫條件下采用陶瓷耐磨堆焊焊條對(duì)處理后的磨盤進(jìn)行多層堆焊。

該堆焊焊材為陶瓷耐磨堆焊焊條，該焊條的公徑為3.2mm、4.0mm、5.0mm，包括焊芯和藥皮；藥皮占焊條總重量的重量系數(shù)為0.40~0.48；其中

焊芯以焊芯總重量為基準(zhǔn)，按重量百分比計(jì)，其化學(xué)成分為：C 2~4%，Cr 9~12%，Mn 1~2%，Nb 0.1~0.3%，Mo 0.3~1%，Ti 0.1~0.4%，V 0.1~1%，Si 0.2~1%，P ≤0.03%，S ≤0.04%，余量為Fe；

藥皮以藥皮總重量為基準(zhǔn)，按重量百分比計(jì)，其化學(xué)成分為：大理石18~22%，螢石15~20%，云母+膨潤(rùn)土20~26%，金紅石+鈦白粉12~15%，鈦鐵5~8%，錳鐵5~8%，硅鐵5~8%，鉻鐵3~6%，鎳1~3%，稀土氧化物1~3%。

該陶瓷耐磨堆焊焊條的制備方法采用傳統(tǒng)工藝，即：焊芯打磨去銹、校直→干混藥粉→加入水玻璃濕混→使用濕粉在焊芯上搓制焊條→晾干的焊條在烘箱內(nèi)烘干→產(chǎn)品檢驗(yàn)。

多層堆焊條件是指：

A當(dāng)焊條的公徑為3.2mm時(shí)，其對(duì)應(yīng)的焊接電流為110~150安培；當(dāng)焊條的公徑為4.0mm時(shí)，其對(duì)應(yīng)的焊接電流為160~200安培；當(dāng)焊條的公徑為5.0mm時(shí)，其對(duì)應(yīng)的焊接電流為170~230安培；

B電壓范圍為20~28V；

C磨盤面與焊槍成15°爬坡焊接，磨盤面與焊嘴間距為10~15mm；

D焊道搭道45%~50%，焊道寬8~14 mm；

E堆焊合金層厚度尺寸為1~32mm。

⑸切割成型：

采用等離子切割，按照編號(hào)將磨盤切割成單塊，清理表面飛濺和切割產(chǎn)生的飛邊毛刺，確認(rèn)尺寸，進(jìn)入機(jī)加工序完成產(chǎn)品加工即可。

實(shí)施例1 焊接基材為酒鋼宏達(dá)水泥廠MPF1915輥盤式中速磨煤機(jī)磨盤（材質(zhì)為ZG25），所述多層堆焊層為4層，首層所述焊條公徑為4.0mm，焊接電流為124安培，焊接電壓24V；其余各層所述焊條公徑為5.0mm，焊接電流為180安培，焊接電壓32V；焊道寬10~11mm，焊接層間溫度86~96℃，堆焊層總厚度平均22mm。焊后硬度達(dá)HRC68，使用一個(gè)月后檢查硬度達(dá)HRC75，無(wú)掉塊。

實(shí)施例2 焊接基材為酒鋼宏達(dá)水泥廠MPF1713輥盤式中速磨煤機(jī)磨盤（材質(zhì)為ZG25），所述多層堆焊層為4層，首層所述焊條公徑為3.2mm，焊接電流為115安培，焊接電壓22V；其余各層所述焊條公徑為4.0mm，焊接電流為128安培，焊接電壓26V；焊道寬9.5~10.5mm，焊接層間溫度83~95℃，堆焊層總厚度平均20mm。焊后硬度達(dá)HRC67，使用一個(gè)月后檢查硬度達(dá)HRC74，無(wú)掉塊。

上述實(shí)施例1~2中，焊條為陶瓷耐磨堆焊焊條，包括焊芯和藥皮；藥皮占焊條總重量的重量系數(shù)為0.45；其中

焊芯以焊芯總重量為基準(zhǔn)，按重量百分比計(jì)，其化學(xué)成分為：C 2.46%，Cr 11.3%，Mn 1.32%，Nb 0.132%，Mo 0.468%，Ti 234%，V 0.264%，Si 0.65%，P 0.021%，S 0.023%，余量為Fe；

藥皮以藥皮總重量為基準(zhǔn)，按重量百分比計(jì)，其化學(xué)成分為：大理石20%，螢石17%，云母+膨潤(rùn)土23%，金紅石+鈦白粉13%，鈦鐵7%，錳鐵6%，硅鐵6%，鉻鐵4%，鎳2%，稀土氧化物2%。

應(yīng)該理解，這里討論的實(shí)施例和實(shí)施方案只是為了說(shuō)明，對(duì)熟悉該領(lǐng)域的人可以提出各種改進(jìn)和變化，這些改進(jìn)和變化將包括在本申請(qǐng)的精神實(shí)質(zhì)和范圍以及所附的權(quán)利要求范圍內(nèi)。