鄭州機(jī)械研究所在耐磨堆焊行業(yè)經(jīng)典案例分析

  鄭州機(jī)械研究所是研究機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)、基本工藝的多專業(yè)綜合研究所，是中央直屬大型科技企業(yè)，已有五十多年的科研工作歷史。在耐磨堆焊行業(yè)始終處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，目前與國內(nèi)500多家水泥企業(yè)及10多家輥壓機(jī)、立磨制造企業(yè)建立良好的合作關(guān)系。堆焊修復(fù)輥壓機(jī)輥?zhàn)印⒘⒛ツポ?000多臺(tái)，下面列舉2個(gè)典型案例進(jìn)行分析。

  案例一：句容臺(tái)泥輥壓機(jī)輥?zhàn)有迯?fù)

  句容臺(tái)泥水泥有限公司生產(chǎn)線采用國際最先進(jìn)的新型干法窯外分解技術(shù)。水泥粉磨系統(tǒng)采用德國KHD（洪堡）公司生產(chǎn)、目前亞洲最大的RP-Z170/180輥壓機(jī)，運(yùn)行初期產(chǎn)能效果顯著，但使用2個(gè)月后，輥壓機(jī)輥面磨損剝落嚴(yán)重，產(chǎn)量急速下降。針對(duì)輥壓機(jī)輥面磨損問題，曾嘗試多種修復(fù)方案，由南方多家公司采用進(jìn)口焊絲修復(fù)試驗(yàn)，均告失敗。直至2006年8月與鄭州機(jī)械研究所合作，終于解決這一難題。

  針對(duì)句容臺(tái)泥輥?zhàn)诱w焊接，鄭州機(jī)械研究所首先分析化驗(yàn)輥套母材材質(zhì)，制定了詳盡的施工方案，確保取得最好的焊接效果。具體焊接工藝如下：

  1、把輥?zhàn)臃旁谧詣?dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，用超聲波探傷儀對(duì)輥軸及輥套進(jìn)行超聲波探傷（如圖1），確認(rèn)合格后，把輥?zhàn)宇A(yù)熱到一定溫度，待焊。

圖1、堆焊前進(jìn)行超聲波探傷圖

圖2、動(dòng)輥整體堆焊后效果圖

  2、用ZD1埋弧藥芯焊絲（Φ4.0）打底堆焊止裂層。

  3、再用ZD2埋弧藥芯焊絲（Φ4.0）堆焊過渡層。

  4、再用ZD3埋弧藥芯焊絲（Φ4.0）堆焊耐磨層。

  5、最后用ZD310藥芯焊絲（Φ1.6）堆焊耐磨橫條。（如圖2）。

  使用效果

  堆焊后的輥?zhàn)佑?007年元月1號(hào)安裝完畢，元月2號(hào)投入使用。運(yùn)行半年后輥面磨損輕微，而且比較均勻，沒有出現(xiàn)進(jìn)口輥壓機(jī)輥面剝落現(xiàn)象（如圖3）。

圖3、動(dòng)輥使用半年后磨損情況

圖4、更換定輥現(xiàn)場

  該輥?zhàn)舆\(yùn)行至2008年4月份，輥面依然完好，而定輥（原裝進(jìn)口）磨損的不能使用，于2008年4月17號(hào)更換定輥（如圖4）。更換后兩只輥?zhàn)油瑫r(shí)運(yùn)行，運(yùn)行到2010年2月28號(hào)，停機(jī)觀察輥面磨損情況，發(fā)現(xiàn)動(dòng)輥磨損輕微，輥面使用效果非常好（如圖5），而比動(dòng)輥晚安裝將近一年半的定輥（原裝進(jìn)口）磨損比較嚴(yán)重（如圖6）。

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圖5、動(dòng)輥使用3年多后磨損情況

圖6、進(jìn)口定輥使用1年多后磨損情況

  結(jié)論

  雖然德國洪堡公司原裝進(jìn)口的定輥比用ZD系列藥芯焊絲堆焊的動(dòng)輥晚用一年多（動(dòng)輥于2007年1月1號(hào)安裝，而定輥于2008年4月17號(hào)安裝），從實(shí)際運(yùn)行效果可以看出，動(dòng)輥磨損程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于定輥。用ZD系列藥芯焊絲堆焊的動(dòng)輥已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行3年多，輥面還基本完好，大大超出當(dāng)時(shí)質(zhì)保時(shí)間8000小時(shí)，既為句容臺(tái)泥水泥有限公司帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，又為鄭州機(jī)械研究所帶來良好的口碑（詳見附件：輥?zhàn)邮褂们闆r說明）。自從該公司輥壓機(jī)輥面使用效果良好，國內(nèi)其他使用洪堡公司輥壓機(jī)的水泥企業(yè)，比如亞東水泥、龍巖三德等均把輥壓機(jī)輥?zhàn)游薪o鄭州機(jī)械研究所修復(fù)，使用效果非常好。ZD系列藥芯焊絲在RP-Z170/180輥壓機(jī)上的成功應(yīng)用意義重大，解決了大型輥壓機(jī)輥面易剝落、耐磨性差的難題，為國內(nèi)同樣使用德國KHD（洪堡）公司輥壓機(jī)的水泥企業(yè)提供了修復(fù)經(jīng)驗(yàn)。生產(chǎn)修復(fù)次數(shù)的減少將大幅提高系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率，減少維修成本，更為凸現(xiàn)輥壓機(jī)在粉磨領(lǐng)域節(jié)能低耗的優(yōu)勢（附：輥?zhàn)邮褂们闆r說明）。

  案例二：平陰山水立磨磨輥修復(fù)

  平陰山水水泥有限公司生料立磨采用日本宇部公司生產(chǎn)的，共計(jì)2臺(tái)，每臺(tái)立磨有4只磨輥和一套磨盤。在使用過程中，磨輥堆焊修復(fù)經(jīng)常發(fā)生，期間使用過多家公司堆焊的輥?zhàn)?，使用效果一直不穩(wěn)定。

  該公司輥壓機(jī)輥面修復(fù)一直委托給鄭州機(jī)械研究所，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。由于該公司的立磨磨輥在堆焊過程中，質(zhì)量不穩(wěn)定，于2011年購買1只鄭州機(jī)械研究所生產(chǎn)的立磨磨輥，于2011年7月安裝使用。該立磨其他3只輥?zhàn)舆€是其他公司堆焊的，使用3個(gè)月后，輥面幾乎沒有磨損（如圖1），使用一年后，輥面磨損比較輕(如圖2)。而其他輥?zhàn)邮褂?個(gè)月后磨損情況如圖3。

圖1：使用3個(gè)月后磨損情況

圖2：使用  12個(gè)月后磨損情況

圖3：某公司為平陰山水修復(fù)的輥?zhàn)邮褂?個(gè)月后磨損情況

  該輥?zhàn)邮褂玫?012年9月份，總計(jì)連續(xù)使用14個(gè)月，由于其他3只輥?zhàn)幽p較重，全部更換下來。從對(duì)比后的使用效果來看，ZD-O具有非常優(yōu)良的耐磨性能。

  結(jié)論

  鄭州機(jī)械研究所通過研究不同立磨磨輥的磨損機(jī)理及不同物料對(duì)磨輥的磨損情況，相繼開發(fā)出ZD901-O、ZD902-O、ZD903-O系列藥芯焊絲，通過對(duì)比試驗(yàn)，耐磨性能不斷提高，堆焊的立磨磨輥使用壽命也比同行堆焊的輥?zhàn)佑兴岣?。為了增加立磨磨輥的使用壽命，特別是礦渣立磨磨輥磨損更加嚴(yán)重，為了滿足立磨的使用要求，鄭州機(jī)械研究所的科研人員正在研發(fā)更耐磨的ZD904-O藥芯焊絲，在不遠(yuǎn)的將來，就會(huì)投入市場。我們相信，隨著焊絲的不斷研發(fā)，礦渣立磨磨輥的使用壽命會(huì)進(jìn)一步提高。