辊压机堆焊

    辊压机是水泥工业用来粉磨大量矿物质原料及水泥熟料的主要设备,它与球磨机绷成联合粉磨系统、半终粉磨系统等各种粉磨作业。 辊轧机在粉磨系统中,具有降低电耗提高产量和水泥产品质量、噪声小等优点。 但它的最大缺点是辊面磨损严重,一般连续使用半年左右,辊面的耐磨花纹就磨损得所剩无几。
    辊面的磨损问题始终影响着辊轧机优越性的发挥,如何提高辊面的耐磨性,增加辊轧机的使用寿命,成为众多科研单位的重要研究课题。 目前,国内一些科研单位经大量的试验研究,已经生产出多种药芯焊丝、焊条,广泛应用于辊轧机辊面的堆焊修复。

1.辊轧机的磨损机理分析

    辊轧机是由两个速度相同、相对运动的辊子组成,物料从辊子上部喂料口卸下,进人西辊间隙中,在高压研磨力的作用下(辊间压力在50~300MPa之间),相互挤压和摩擦,在磨料过程中,物料颗粒会使辊面产生弹性和塑性变形,从而在辊面不同深度处形成拉应力和压应力; 当循环应力超过辊子材料的疲劳强度时,在表层将引发裂纹。在循环应力作用下亚表层的塑性变形继续发展,在离开表层一定距离的位置,也将萌生裂纹,并逐步扩展。表面裂纹的扩展方向与外加应力呈45,经两三层晶粒后,即转向与应力平行的表面,或与表面呈100~20,当裂纹扩展后,使材料断裂剥落,这种现象就是疲劳磨损。

    显然,辊子磨损的机理是由于高应力的磨料磨损。当对磨损比较严重的辊子进行碳弧气刨检查时,发现辊子深处有很多层状裂纹,其较浅处距辊面约10mm; 较深处距辊面约20~30mm,局部深达50~60mm,并且多处裂纹都沿辊子周向延续不断,一圈沿着一圈向外扩展。 由此可看出,辊子的破坏形式是高应力磨料磨损及疲劳磨损的综合

2.修复材料的选择

    从辊子的破坏形式来分析,选择的堆焊材料不仅需要良好的耐磨性,而且要具备较高的韧性和抗疲劳性。 以往,修复时多用高铬铸铁型耐磨焊条。这类焊条的焊后组织主要为铸铁型,基体上分布大块碳化物[w(C)》3%],堆焊层硬度在60HRC左右,具有良好的耐磨性,但其结合性、抗裂性和抗疲劳性较差。堆焊的焊道会出现交错裂纹。 通常在辊轧机技术的引进和国产化过程中,公司对焊接材料进行了深入研究和性能对比试验。 研制生产出ZDI,ZD2,ZD3，ZD310系列埋弧焊无缝药芯焊丝;CO2气体保护焊丝ZD3,ZD310和TM65焊条代替了进口焊接材料。

    ZD1 的特点是抗裂性好,可作为止裂层焊在最下面。ZD2强度高,可抵抗压应力和拉应力,起到很好的缓冲作用,可作为中间层焊材。ZD3作为辊面的耐磨材料,堆焊层的主要化

学成分是C,Cr,Mo,W,V,Ni,Nb等,堆焊后组织为马氏体+残余奥氏体+针状贝氏体+少量碳化物。焊接工艺性良好,抗裂性优良,焊层厚度不小于55HRC,可作为表面层

材料堆焊在ZD2 上面。

    ZD310属于高合金堆焊材料,耐磨性能优于ZD3,其焊层硬度为55~59HRC,主要作为表面耐磨材料;TM65焊条适用于剧烈磨损或冲击磨损件的修复。