堆焊技術在國內石化、冶金行業機械設備維修中的應用思路總結

俞建軍

鶴慶北衙礦業有限公司 云南大理 671000

1 堆焊技術

堆焊技術可為一些在高溫、高腐蝕性環境下工作的設備表面敷設一層金屬層，從而能夠有效提升設備及其部件的抗腐蝕性和抗裂性等性能。和其他焊接技術相比，由于該技術能實現對特定金屬層的保護，修復效果更好，應用范圍更廣泛。在實際修復應用中要注意的是，首先必須按照堆焊技術要求以及實際機械設備修復需要選擇合理的堆焊材料，堆焊金屬材料必須和原來零部件的性質相接近。此外，為確保實際應用效果和效益，必須嚴格按照技術要求和規范進行焊接修復。

2 堆焊技術在機械設備維修中的應用概述

破碎機和膠帶運輸機是燒結生產中的關鍵設備，但由于在高溫、高腐蝕的環境下工作，加上需要長時間運行，破碎機的襯板容易出現磨損，運輸機的滾筒軸軸承位置也容易遭到磨損破壞。為此，可采用堆焊修復技術，在堆焊前做好對零件的打磨，去除設備表面的鐵銹和油污等雜質，當堆焊的位置存在原有堆焊層時必須使用氣刨去除。為了確保焊接的質量，需制作專門工裝，使焊接的位置盡可能在平焊位置[1]。對于堆焊設備和堆焊材料的選擇，應采用氣保焊機，要求該焊機的焊接電流能達到噴射過渡的要求，使需焊接的每一個地方都得到焊接。其次對電網電壓的波動應具備自動補償的功能，根據電纜的長度可自動補償。選擇的耐磨焊絲要求其硬度大于55HRC，且具有耐高溫的性能，不建議使用普通高鉻和高鉻鑄鐵類焊接材料。除了合理選擇焊機和焊接材料外，還應該確定合理的堆焊工藝和電流、電壓、焊接速度等參數，在焊接前對焊件進行整體預熱，為降低焊接應力、避免冷裂紋的出現，應保持層間溫度不能低于預熱溫度。堆焊前應將滾軸兩端架設在滾輪上，每焊接完一排再自動轉動滾軸進入到下一排的焊接。

3 堆焊技術在冶金行業機械設備中的應用

冶金行業的生產設備大部分都是在高應力和高熱應力的環境下工作，比如球磨機、攪拌機、連鑄輥、槽型輥、半鋼輥等。這些設備的消耗量較大且成本較高，一旦出現質量問題就會影響設備及其零部件的使用壽命，增加冶金生產的成本。為此，采用堆焊技術進行修復強化，可起到延長設備使用壽命、節約成本的作用。

3.1 寬極帶堆焊技術

寬極帶堆焊是一種新型堆焊技術，在冶金設備的應用中，將已完成定型的作業和合金焊帶相連，確保人員能實現對焊接有效的作業。該技術應用時使得焊接寬度被控制在300mm范圍內，且能一次焊接成型。該技術具有操作簡單、效率高、能耗消耗低等優勢，對設備大面積平整表面堆焊維修起到較好的應用效果，能為企業節約不少經濟成本。

3.2 破碎機進口襯板磨損位置堆焊的應用

關于破碎機襯板，所使用的碳與合金組成的強化合金材料，在實際生產使用時，在高溫環境下設備的耐磨性與應力下降，可能會出現局部磨損和裂紋的問題。采用新型堆焊技術和堆焊材料，利用堆焊技術，在鋼板上堆焊高硬度和高合金的耐磨焊絲，所制作成的襯板具有耐磨性高、耐沖擊性好的優點，不但有效提升了襯板的耐熱度、耐磨性，而且還能確保維修后設備的使用期限，能夠有效提高設備的使用壽命，取得較好的維修效果，使用壽命比普通襯板的壽命提高了至少10倍以上。

3.3 齒輪修復中堆焊技術的應用

對于冶金設備的齒輪修復，堆焊技術也發揮著重要的作用。齒輪具有外硬內韌的特征，作為齒輪原材料的低碳合金鋼，其處理工藝包括淬火、滲碳等多種復雜的工藝。在采用堆焊技術進行齒輪修復時應合理考慮淬硬的問題，控制熱量的輸入和熱影響區產生的不利因素，可有效降低對齒輪的傷害。對于大型齒輪運行中出現的斷齒現象，可結合遠紅外輻射電熱器加熱，再使用堆焊技術修復斷齒問題，確保修復以后的設備齒輪的運行質量，使設備能正常穩定的運行[2]。

3.4 葉輪葉片修復中堆焊技術的應用

冶金生產中風機葉輪的材質一般是16Mn鋼，在復雜的作業環境下可以起到除塵的作用，但在實際使用中葉輪葉片也會出現磨損、腐蝕等問題，從而對設備的正常運行、企業的正常生產產生不利影響。為了延長設備葉輪葉片的使用壽命，積極使用堆焊技術進行修復，采用耐磨性、強度等都較好的焊條進行焊接，可提升葉輪葉片的抗腐蝕性能力，從而減緩腐蝕等現象的出現，確保實際運行的效果[3]。

3.5 冶金設備維修中激光堆焊技術的應用

激光堆焊也是一種新型的堆焊技術，該技術可實現對熱量輸入的精準控制。和其他技術相比，使用該技術能使冶金機械設備在加工生產中保持一定的距離，從而減少磨損、腐蝕等現象的發生。比如在軋輥等冶金設備的修復中，采用激光堆焊技術，不但可以延長工作輥的使用壽命，而且應用成本也相對較低，可以有效降低企業的生產成本。

3.6 膠帶運輸機大直徑滾筒軸磨損堆焊修復的應用

在冶金生產中，當膠帶運輸機大直徑滾筒軸出現磨損以后，采用堆焊技術在工件的表面或邊緣通過敷設一層耐磨性、耐腐蝕性和耐熱性較好的金屬層，起到密封和保護的作用，且堆焊修復以后的設備不一出現裂縫，提高了焊縫的抗裂性。堆焊技術對于提高運輸機軸承使用壽命、提高整個運輸機的使用性能，降低成本都具有較好的效益。同時堆焊操作簡單，無需采取預熱就能取得較好的修復效果。

綜上所述，在石油化工以及冶金行業中，各類機械設備工作環境比較復雜，長期在高溫、耐腐蝕性強的環境下工作很容易出現裂縫、磨損和腐蝕等現象。為此，對設備的制造工藝提出了更高的技術要求，和傳統焊接技術相比，堆焊技術在設備修復中的使用，不僅可以起到較好的修復效果，而且操作簡單、對材料消耗較低、整體成本相對較低，有利于促進企業的可持續發展。