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耐磨件堆焊制造及再制造探讨-北京嘉克
http://www.weld21.com 2008-04-26 15:51 作者:北京嘉克 刘振英


3 耐磨堆焊再制造方式

  目前的耐磨堆焊再制造方式包括离线堆焊和在线堆焊。离线堆焊发展较早,技术已经比较成熟;在线堆焊是我公司在国内首先做起来的,并且获得了国家专利和国家创新基金支持。

3.1 在线堆焊再制造

  立磨磨辊和盘瓦在线再制造是将堆焊机运到现场,在立磨磨辊/盘不拆除的情况下,使用药芯焊丝进行明弧堆焊再制造。因为不用拆卸磨辊和衬板,用户可在设备检修和设备停机的较短时间内进行堆焊再制造,满足及时检修的需要,****程度缩短停工时间。

  最初的在线堆焊施工是2000年从电力系统的煤磨开始的。因为电厂一台机组至少有五到六台煤磨机,而停机检修时间只有10~15天。典型磨型如ZGM113系列磨煤机,一个机组六台煤磨共有18只磨辊、6套盘,若要在检修期间堆焊完,即使堆焊场地离工厂不是很远,加上拆装和运输时间,以一台设备堆焊一只辊子计算,共需要24台设备、10~14天完成施工,而在线堆焊施工却可以在10天内顺利达到同样的效果。

  从2000年至今,嘉克公司一直在进行在线堆焊施工。到工程量最多的时候一共有9只队伍在外进行在线堆焊施工,每个施工队伍堆焊量都在5~10吨,能一次性堆焊完成电厂一个机组的全部磨机。水泥厂因为立磨的尺寸比较大,像ATOX50、MLS3626等大的辊套和磨盘堆焊量也都很大。

  大量的实践证明了在线堆焊再制造是比较实用的,不仅能保证堆焊再制造后的质量和使用寿命,保证磨辊和磨盘的原有工作尺寸,而且大大提高了生产效率和出粉产量,降低了更换磨盘和磨辊所带来的人工成本增加、备件周期及不安全因素的影响。

  有人认为在线焊质量可能有问题,我们经过上百个堆焊再制造的案例比较后认为,在线焊如果在装备上、工艺上真正达到要求,表面质量和耐磨性能能和离线堆焊一样经得起足够的耐磨时间。

3.2 离线堆焊再制造

  在线堆焊的成功实施并不能完全取代离线堆焊,这两种焊接方法同样重要。企业如拥有备件,可把磨辊/盘瓦拆卸下来运到嘉克公司堆焊生产基地进行再制造。被堆焊再制造的磨辊/盘瓦不受尺寸限制,且各种形状的磨辊/盘瓦均可堆焊再制造。

  嘉克公司离线堆焊再制造的磨辊/盘瓦熔覆金属与基体结合牢固,外观焊缝成型美观,耐磨性能好,使用寿命长,实现了设备和技术工艺的完美组合。

4 耐磨堆焊再制造设备

4.1在线堆焊再制造设备

  嘉克公司研制生产的ARC-NMP7-1磨辊/盘瓦在线明弧自动堆焊机是磨盘瓦、磨辊机内堆焊再制造的专用设备。它含五项专利,主要用于立磨磨辊/盘瓦的现场堆焊再制造。在磨盘瓦不拆除的情况下,使用Φ1.2-3.2mm自保护药芯焊丝明弧堆焊,完成磨辊/盘瓦的堆焊再制造工作。整个过程安装方便,操作简单,短时间即可完成施工。

  本设备采用逆变电源及其对电弧的控制技术,使堆焊过程飞溅小,焊道成型好,焊接效率高,适合各种形状的磨辊/盘瓦再制造,能适应高质量、高效率的生产要求。同时设备占地面积小,检修方便,耗电省,几年来在国内200多家火电厂、水泥厂得到广泛应用,为企业创下了可观的经济效益。

4.2 离线堆焊再制造设备

  嘉克的离线再制造设备为含有三项专利技术的ARC-NMG7-1/2磨辊/盘瓦自动明弧堆焊机。它采用逆变电源及其对电弧的控制技术,配备焊枪摆动器和焊枪高度跟踪系统,用PLC实现堆焊程序控制及对摆动器和高度跟踪的控制,使堆焊过程飞溅小,焊道成型好,且具备遮弧及烟尘净化装置,可有效地改善工作环境。

  本设备自动化程度高,可通过编程方式排列焊道,可实现焊距高度跟踪。此外,通过加配焊枪摆动装置,可根据需要选用规格适合的焊丝,人为设定宽度,使表面平整美观,因此适合各种形状的磨辊/盘瓦堆焊再制造,尤其是形状复杂的磨辊。焊枪摆动器和高度跟踪系统还能实现对局部缺陷的再制造。

5 堆焊再制造材料的选择和工艺控制

5.1 耐磨材料的选择原则

  针对不同母材的材质及其工况条件,需要选用不同成分的耐磨材料即焊丝。母材的材质是指金属元素的化学成份,可对原磨辊材料进行取样化验留存,以确定焊丝的成分。堆焊层一般分为过渡(打底)层和硬化层,过渡层焊丝既要保证和基体良好熔合,又要无脆性相产生,同时应防止裂纹向基体扩展;硬化层既要保证不脱层,又要有一定耐磨性能。

5.2 工艺控制

  合理的堆焊再制造工艺是达到立磨磨辊/盘瓦堆焊再制造效果的关键。嘉克根据磨辊/盘瓦的不同磨损情况和实际工况要求,合理设计和选择耐磨堆焊工艺,以达到****的堆焊再制造效果。

  (1)使用ARCFCW1001焊丝作为打底层,采用单向堆焊方式自动堆焊一层,打底层的作用是防止堆焊裂纹向基体扩展;
  (2)使用ARCFCW1011焊丝做局部堆焊,采用单向堆焊方式将磨辊凹坑填补平整,补层应有适当的横向裂纹,以释放焊接应力;
  (3)使用ARCFCW9011焊丝,以自动焊方法堆焊至规定尺寸;
  (4)在整个堆焊过程中,焊缝层间温度应严格控制;
  (5)堆焊再制造注意事项

● 避免过度稀释
● 硬面层必须建立横向裂纹,以释放焊接内应力
● 焊层不宜进行火焰切割及机械加工
● 对于产生的焊瘤应及时用电弧气刨清理平整。

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