賈曼華

【摘要】選擇堆焊作為磨煤機(jī)耐磨件表面處理和強(qiáng)化手段，提高耐磨件的耐磨性能，降低企業(yè)設(shè)備維修和更換的成本，為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】耐磨件堆焊再制造

1、前言

近年來，選擇堆焊作為磨煤機(jī)耐磨件表面處理和強(qiáng)化手段，提高耐磨件的耐磨性能，從而獲得最佳減磨效果和最大經(jīng)濟(jì)效益，已經(jīng)成為電力系統(tǒng)解決磨煤機(jī)耐磨件的首選方式之一。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，在耐磨件表面堆焊一層或多層硬質(zhì)合金，使其表面層具有更好的耐磨損、耐腐蝕、高抗熱疲勞性等特點(diǎn)，顯著提高耐磨件的使用壽命，此技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水泥、礦山、電廠等行業(yè)耐磨件的制造和修復(fù)工程中，降低企業(yè)設(shè)備維修和更換的成本，為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。大唐遼源發(fā)電廠2×330MW機(jī)組共有10臺(tái)MPSHP-Ⅱ中速磨煤機(jī)，每臺(tái)磨煤機(jī)有3個(gè)磨輥和1個(gè)盤瓦，共計(jì)30套磨輥套和10套磨盤瓦，每套磨輥套和磨盤瓦運(yùn)行一年以上，就會(huì)磨損30-50mm，如用更換同型號(hào)部件的方式進(jìn)行來維修，新輥套每套8萬元，磨盤瓦每套11萬元。如果一年更換一次，費(fèi)用將近350萬元。而如果每年拿出40-50萬元，對(duì)磨損的耐磨件表面進(jìn)行堆焊修復(fù)，不僅比更換新件費(fèi)用低，而且耐磨部件經(jīng)表面硬化后的使用壽命是未硬化處理部件的1.5～2倍左右，將部件磨損率大大降低，節(jié)約維修費(fèi)用。

2、中速磨煤機(jī)原理

磨輥套及磨盤是磨煤機(jī)的核心部件之一，它依靠壓碎和碾磨兩種作用將煤粉碎。磨煤機(jī)運(yùn)行過程中，磨輥套、磨盤襯板是易損件，磨輥和磨盤有碾壓破碎時(shí)受物料反復(fù)多次切削磨粒磨損，磨輥的自重和其上的外加力，使它承受巨大的周期性的交變壓應(yīng)力；磨煤機(jī)自振及磨盤上物料粒度、厚度的變化，均使磨輥受到一定的沖擊載荷。從對(duì)失效磨輥觀測(cè)，磨輥外側(cè)磨損嚴(yán)重，磨損區(qū)呈現(xiàn)有方向性的波浪形狀，這是因?yàn)槲锪显陔x心力的作用下，被甩到邊緣，粗大物料受離心力大，從磨盤中間到邊緣形成物料粒度由小變大，使物料的研磨過程主要集中在磨輥外側(cè)進(jìn)行，也使磨輥外緣受擠壓力、剪切力作用，致使磨料磨損嚴(yán)重。因此，要求磨輥及襯板表面具有良好的耐磨損性能，并具有較高的表面硬度。

3、耐磨材料的選擇

磨煤機(jī)磨輥套及磨盤瓦由高鉻鑄鐵制成，這是一種高耐磨材料且適用于表面耐磨硬化處理。對(duì)高鉻鑄鐵表面實(shí)施堆焊，需要選用合適的堆焊修復(fù)材料即焊絲。我廠先后用過ARCFCW1001、ARCFCW1011、ARCFCW9011、DT603、GY-72等幾種焊絲，經(jīng)過幾年的實(shí)踐，從硬度、成形、性價(jià)比等幾個(gè)方面選擇了DT603焊絲做為最佳堆焊材料并長(zhǎng)期使用。

4、堆焊方式

磨煤機(jī)的磨輥/盤瓦這類工件，要求高耐磨、低抗沖擊性，我廠采用Φ3.2mm自保護(hù)藥芯焊絲明弧堆焊，性能可靠，且不易引起耐磨件開裂變形，而且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，減少焊工長(zhǎng)期手工焊接操作引起的疲勞造成的堆焊質(zhì)量下降問題，同時(shí)也具有人工操作不可及的高效率，能適應(yīng)高質(zhì)量、高效率的堆焊修復(fù)要求，且修復(fù)后的磨輥/盤瓦可根據(jù)情況反復(fù)多次堆焊。

5、堆焊修復(fù)設(shè)備

5.1離線堆焊修復(fù)設(shè)備

我廠安裝兩臺(tái)ARC-NMG7-1磨輥/盤瓦自動(dòng)明弧堆焊設(shè)備，它采用逆變電源及其對(duì)電弧的控制技術(shù)，配備焊槍擺動(dòng)器和焊槍高度跟蹤系統(tǒng)，用PLC實(shí)現(xiàn)堆焊程序控制及對(duì)擺動(dòng)器和高度跟蹤的控制，保證在堆焊的過程中飛濺小，焊道成型率高，而且裝有遮弧及煙塵凈化裝置，堆焊作業(yè)中大大地改善了工作現(xiàn)場(chǎng)煙塵大，透光率高等弊端。由于磨輥拆裝方便，且備品充足，如磨損到一定程度，可在設(shè)備停備期間拆卸或安裝，所以我廠磨輥一般采用離線自動(dòng)堆焊修復(fù)，以保證其焊道成形美觀、硬度合適，使堆焊質(zhì)量可以得到保證。

5.2在線堆焊修復(fù)設(shè)備

我廠有一臺(tái)ARC-NMP7-1磨輥/盤瓦明弧自動(dòng)堆焊機(jī)，是現(xiàn)場(chǎng)磨輥/盤瓦修復(fù)專用設(shè)備，在磨輥套/盤瓦不拆除的情況下，使用Φ3.2mm自保護(hù)藥芯焊絲明弧堆焊，完成耐磨件堆焊修復(fù)工作。因?yàn)樵诙押腹ぷ髦胁挥貌鹦赌ポ伜鸵r板，只需在設(shè)備檢修或磨煤機(jī)停機(jī)的較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行磨輥套/盤瓦堆焊再制造，即滿足檢修的需要，也最大程度地縮短停工的時(shí)間，在時(shí)間上占有很大優(yōu)勢(shì)。但由于在線焊焊件基層熔接牢固度差，容易產(chǎn)生虛焊現(xiàn)象，直接影響到產(chǎn)品使用壽命，另外磨輥套/盤瓦的自身缺陷無法完全檢測(cè)出來，而現(xiàn)場(chǎng)堆焊施工時(shí)前所做的染色探傷卻無法全面檢測(cè)舊耐磨件表面的裂紋，綜合考慮，我廠在線焊設(shè)備主要用于磨煤機(jī)盤瓦的現(xiàn)場(chǎng)堆焊修復(fù)工作。

6、耐磨堆焊工藝控制

對(duì)耐磨件舊品堆焊再制造前應(yīng)對(duì)基體進(jìn)行殘余壽命評(píng)估，達(dá)到使用要求時(shí)才能繼續(xù)進(jìn)行堆焊作業(yè)，當(dāng)耐磨件舊品有貫穿性裂紋或局部基體被磨穿，又或者基體厚度太薄等，可能導(dǎo)致耐磨件使用時(shí)發(fā)生失效的缺陷時(shí)，不能對(duì)其進(jìn)行堆焊再制造。

對(duì)于需要堆焊的耐磨件，在堆焊前應(yīng)使用滲透探傷或超聲波探傷等方式對(duì)耐磨件進(jìn)行檢測(cè)，檢驗(yàn)?zāi)ポ佁?盤瓦沒有沙眼、縮孔、較大面積的空洞或者較深的裂紋等鑄造缺陷，判斷其可焊性和殘余壽命后，再進(jìn)行耐磨堆焊。

磨輥套/盤瓦的檢測(cè)項(xiàng)目主要包括外觀尺寸的檢查、基體滲透探傷、堆焊層金相檢驗(yàn)和硬度檢驗(yàn)。

在焊接工作開始前，做好焊接工藝評(píng)定前期準(zhǔn)備，完善記錄，它包括焊前準(zhǔn)備、焊接、試驗(yàn)及其結(jié)果評(píng)價(jià)的過程。焊接工藝評(píng)定要按照所制定的焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)和方案進(jìn)行焊前準(zhǔn)備、試件焊接、試件檢驗(yàn)、試件測(cè)定等，堆焊層是否達(dá)到所要求的使用性能，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是否合格，最后要將全過程累積的各項(xiàng)焊接工藝因素、焊接數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果整理成具有結(jié)論性、推薦性的資料，形成《焊接工藝評(píng)定報(bào)告》，用以指導(dǎo)堆焊施工。

通過焊接工藝評(píng)定可驗(yàn)證焊接工藝的正確性和合理性，還能夠在保證焊接質(zhì)量的前提下，盡可能提高耐磨件堆焊的生產(chǎn)效率和最大限度的降低生產(chǎn)成本這樣雙嬴的效果。

7、結(jié)論

磨煤機(jī)磨輥/盤瓦等耐磨件堆焊修復(fù)后表面平整美觀、硬度均一，且具有優(yōu)越的耐熱性和耐磨性，使用壽命可比原有產(chǎn)品的使用壽命提高30%～100%，且可反復(fù)多次堆焊。無論從生產(chǎn)效率的提高上，還是能源的節(jié)省方面，耐磨件堆焊修復(fù)技術(shù)給電力企業(yè)帶來具大的經(jīng)濟(jì)效益。