辊压机挤压辊辊面耐磨焊丝ZD501的研究及应用

轧辊表面耐磨堆焊工艺技术研究【摘要】本文研究了轧辊表面耐磨堆焊工艺技术，在引言部分介绍了研究背景、研究意义和研究目的。

在概述了轧辊表面耐磨堆焊工艺技术，讨论了堆焊材料选择与性能、堆焊工艺参数优化以及耐磨性能测试方法。

结论部分总结了工艺优势，探讨了存在问题与改进方向，提出了未来研究展望。

该研究对于提高轧辊表面的耐磨性能具有重要意义，有助于延长轧辊的使用寿命，提高生产效率和产品质量。

未来的研究方向可以进一步优化堆焊工艺参数，提高耐磨性能测试方法的准确性，探索更多的堆焊材料选择与性能等方面，为该领域的发展提供更多的参考和支持。

【关键词】轧辊、表面耐磨、堆焊工艺、材料选择、性能测试、工艺优化、应用展望、工艺优势、存在问题、改进方向、未来研究、研究背景、研究意义、研究目的。

1. 引言1.1 研究背景轧辊是金属加工中常用的设备，它直接影响到产品的质量和生产效率。

由于轧辊表面在使用过程中会受到严重的磨损，这就导致了轧辊的使用寿命不长，需要频繁更换和维护，给生产带来了不小的成本和时间压力。

为了提高轧辊的使用寿命和降低生产成本，人们开始关注轧辊表面耐磨堆焊工艺技术。

堆焊技术通过在轧辊表面涂覆一层高耐磨性的材料，能有效提高轧辊的耐磨性能，延长使用寿命，降低维护成本。

目前对于轧辊表面耐磨堆焊工艺技术的研究还比较薄弱，缺乏系统性和深入的研究。

有必要对轧辊表面耐磨堆焊工艺技术进行深入探讨和研究，以提高轧辊的使用寿命和生产效率，推动相关工艺技术的进一步发展和应用。

1.2 研究意义轧辊作为轧制金属材料的关键设备，在工业生产中扮演着至关重要的角色。

由于长期磨损和摩擦，轧辊表面往往会出现严重的磨损，影响了生产效率和产品质量。

研究轧辊表面耐磨堆焊工艺技术具有重要的意义。

通过改善轧辊表面的耐磨性能，可以延长轧辊的使用寿命，减少更换轧辊的频率，降低了生产成本。

提高轧辊的耐磨性能可以提高生产效率，减少生产停机时间，从而提高生产的连续性和稳定性。

万方数据２００９年第２期Ｎｏ．２２００９王欣，等：辊压机辊而的不同磨损状况及相应的堆焊修复Ｔ艺耐磨拉朱磨层，耐磨条纹宽度为１５ｍｍ～２０ｍｍ，高度为锈等都要清理干净，然后打磨出金属光泽。

如图２。

５ｍｍ左右，间隔为５ｍｍ。

１０ｍｍ。

（２）用超声波探伤仪对清理过的辊子进行超声波探伤，检查辊体内部是否存在疲劳裂纹、疏松组织。

特别是对运行多年的辊子，对辊体进行超声波探伤非常有必要。

图Ｉ辊面局部破坏２－３辊面疲劳破坏辊面出现掉块严重缺陷的辊压机，由于修复工作量较大，建议在水泥生产淡季时修复，最好采用ＣＯ：气保护焊接工艺。

气保护焊的工作效率是手工电弧焊的３—５倍，焊丝的利用是焊条的１．５倍，可以短期内完成修复Ｔ作。

相应的修复丁艺为：（１）去除辊面残留硬层及裂纹。

用碳弧气刨对辊面进行彻底清理，辊面待焊部位的残留硬层、裂纹、粉尘、铁锈等都要清理干净，使之露出金属光泽。

（２）用ＺＤｌ焊丝焊接过渡层，通过过渡层的焊接，使高低不平的辊面形成较平缓的外圆面，以便于缓冲层及耐磨层的焊接。

（３）用ＺＤ３焊丝焊辊面耐磨层，焊时注意测量辊体尺寸及网度，焊到辊体要求尺寸为止。

（４）耐磨层焊完后，然后用ＺＤ３１０焊丝连续堆焊横纹。

如果水泥厂没有ＣＯ：气保护焊机，也可用直流焊机，用手工电弧焊，用ＺＭ、ＺＤ３、ＺＤ３１０焊条分别取代ＺＤｌ、ＺＤ２、ＺＤ３、ＺＤ３１０焊丝。

这种焊接方式效果不如焊丝，效率也低，在有气保护焊机的情况下不宜采用。

２．４辊面严重破坏由于在线修复的焊接工艺条件的限制，修复效果往往不能达到更高的要求，在线修复一般使用半年时间。

辊面磨损严重时，就必须进行离线修复。

河南同力水泥有限公司的辊压机辊子于２００７年ｌＯ月在郑州机械研究所进行了离线修复。

离线修复Ｔ艺如下：（１）用短电弧（电熔刨）切削专用机床对辊面进行彻底清理，把辊面残留硬层、裂纹、粉尘、铁图２短电弧清理辊子疲劳层（３）用ＺＤｌ焊丝堆焊打底层，通过打底层的焊接，使高低不平的辊面形成较平缓的外圆面，以便于过度层及耐磨层的焊接；然后采用ＺＤ３药芯焊丝堆焊表面耐磨堆焊层。

辊压机辊面花纹层的堆焊维修辊压机辊面花纹层的堆焊维修辊压机是水泥企业的重要设备，其生产效率影响着整个生产过程。

辊面工作时，在高压研磨力的作用下，物料受到挤压变成了密实但充满裂纹的扁平饼状，明显改善了物料的易磨性。

在高应力磨损情况下，最大的缺点是辊面磨损严重、局部剥落，影响辊压机的工作效率。

辊压机的工作状态要求耐磨堆焊材料不仅有较好的耐磨性好，而且要具备较高的韧性和抗疲劳性。

为提高辊压机的生产效率，降低维修成本。

几年来，由维特焊业专门研制的辊压机辊面修复焊丝，颠覆传统耐磨修复，降低辊压机维修成本，提高效率。

正常辊压机使用半年至一年，辊面花纹层基本磨平，大部分企业还坚持继续使用，辊面缺陷越来越大，不仅生产效率降低，还容易使辊子大修时造成报废。

随时修补辊面花纹层和出现的凹坑，对提高辊压机使用寿命和效率至关重要。

经常检查辊面的磨损情况，当辊压机磨损到下图状态时或出现掉块时，就应及时维修，避免出现更大的滚面损坏。

传统的辊面维修一般采用刨掉花纹和疲劳层大修，这样既浪费时间又浪费资金，很容易造成过度维修和辊面报废（合金辊）。

新的辊面堆焊维修办法：由维特高科焊业公司自主研制的药芯耐磨焊丝，只要辊面没有致命缺陷，在辊面花纹层原来基础上，只需清理少量缺陷部分和物料粘连物，无需刨去原来辊面，更不用将过渡层刨掉，直接堆焊修复磨损的花纹层，磨损严重的部位可以先打底处理再修复，这样修复保证辊子尺寸不减小，堆焊时无需加热，工艺简单可靠，最适宜合金辊堆焊维修。

保证辊压机生产效率稳定不减，避免辊子堆焊大修时造成的报废风险。

辊压机花纹层堆焊维修优点：1.保持辊压机台时产量、效率稳定可靠；2.充分利用错峰时间维修,不影响正常生产，白天维修,夜间生产；3.为企业节约堆焊维修费用40-50％。

省时、省力、省钱。

厂家也可自行修复，我们提供上门指导或承包服务。

通过在多个水泥企业对辊压机花纹层耐磨堆焊维修后，从使用情况看效果显著。

花纹层修复后辊压机台时产量提高5-10吨,生产效率提高10-20%。

2019.24科学技术创新关于水泥厂辊压机辊面的耐磨堆焊修复研究左天龙（永城煤电集团汇龙水泥有限公司，河南商丘476600）辊压机，又名挤压磨、辊压磨，是国际80年代中期发展起来的新型水泥节能粉磨设备，具有替代能耗高、效率低球磨机预粉磨系统，并且降低钢材消耗及噪声的功能，适用于新厂建设，也可用于老厂技术改造。

1水泥厂辊压机辊面耐磨堆焊修复应用的重要性辊压机的主要应用效果，是可以与球磨机配套，大大降低水泥厂进行生产的电能消耗，提高磨机的生产数量。

运用辊压机，水泥厂可以进行破碎生料和熟料的生产工作，发挥出磨机的整体运行效能。

但是，在机器运行的过程当中，辊子的磨损问题，一直严重影响着设备的正常运转，影响磨机的优势发挥。

解决这个问题，是水泥厂辊压机设备升级与管理过程当中的重要问题之一。

本研究主要基于郑州水泥厂购置的海安建材机械厂生产的HFM411000-300辊压机，针对其耐磨堆焊材料和焊接工艺的应用，对水泥厂辊压机辊子的修复堆焊技术进行系统分析[1]。

2水泥厂辊压机辊面面临的设备问题辊压机作为一种主要的磨消材料，可以应对高耗能的磨削损耗，辊子对物料产生的挤压力，在短时间内可以达到3000kn ，这就保障进入到辊压机当中的物料，可以在短时间内被磨消，，避免长时间的磨削，对物料的物理性能与化学性能造成负面的影响。

物料进入到辊子之后，由于表面性质的不同，可能会在辊子表面发生一些少许的滑动。

尤其是，一些表面带有颗粒性物质的材料，在进入到辊压机辊面之后，会形成一种比较强烈的坑压作用，导致物料颗粒从材料当中挤出，发生塑性变形。

这些物质在发生变形之后，由于不规则的破碎，形成应力松弛，对辊压机的辊面形成了磨削伤害。

当物料在辊面形成多次变化，硬度达到一定标准之后，就会形成一种扁平状磨削脱落现象，这种现象会导致辊压机的辊面受到不正常的磨损，在应力疲劳强度过高的作用下，对辊压机的辊面造成伤害。

从上述分析可以看出，辊压机辊面的磨损，属于在高耗能材料的多次磨损下，发生的一种塑性磨损和韧性磨损，这种磨损是在长期的低周疲劳情况下发生的，因而，这种磨损具有一定的物理强度，处理起来难度比较高，同时，这种磨损是在多次循环之后造成的，因而，对单次循环的损耗分析，很难进行精确的参数把握。

轧辊表面修复技术及应用当前,国内轧辊市场持续低弥,原材料价格上涨,导致生产成本增加,由于轧辊铸造技术含量不高,一些个体和私营企业纷纷上马生产,出现不正当竞争,使产品售价一降再降利润空间越来越小,市场竞争已由产品的质量竞争转变为价格竞争,这就要求企业最大限度的降低成本,提高成品率,在轧辊成品率上面,除要想办法减少大的铸造缺陷外,一些小的表面缺陷和辊径超差我们也应不断探索,争取采用先进的修复技术使之从报废的边缘变为满足用户使用要求的成品。

标签：轧辊修复技术应用经过多年的经验,轧辊的缩松、夹渣、砂眼、气孔及尺寸超差等缺陷可以通过焊补、刷镀、粘接、喷涂等技术进行修复,下面将各种修复技术在轧辊表面缺陷上的应用简单介绍一下。

1 焊补技术它可以采用电焊机堆焊,首先将轧辊辊径表面缩松、夹渣部分用丙酮等清洗去杂质,气孔要见底,焊补前将烤箱加热至150~180℃,放入镍铁焊条烘烤2~3小时去潮,最好将轧辊表面预热,如果是已加工面,注意做好防护措施,防止焊花飞溅破坏表面粗糙度,焊接电流选为90-170安培,进行焊补时边焊边用铁刷等工具清除药皮,由于焊条熔点不是太高,故不能连续焊接,焊补宽度在15mm范围内,每焊100mm长要间歇一下,并用榔头敲击焊点,使之应力消除,防止出现焊裂,大面积堆焊后,应用石棉布保温减慢降温速度,然后上车床加工,再用外圆磨床磨削到尺寸要求。

此种技术由于操作方便、设备简单、效率高,在轧辊修复上使用广泛,缺点为对一些细小的表面缺陷效果不是太好,而且二次金属与轧辊基体结合处颜色差异明显。

另外,焊补也可以采用专用的铸造缺陷修补机来进行,铸造缺陷修补机是应用电容充放电原理,电源工作在R-L-C充放电状态,在端子输出ms极上千安大电流。

由于其作用時间极短(ms级),瞬时冲击电流极大,所焊补工件微区熔化、结合、焊牢,微区以外保持冷态,无热变形,无内应力,可直接手握、眼视,焊点准确。

焊补材料即可采用黑色金属薄片或细丝,也可以采用轧辊基体的小于0.8mm的颗粒铁粉。

辊压机挤压辊堆焊新方法堆焊辊辊面检查辊压机在使用过程中,必须做到每周对辊面进行检查,检查内容包括以下几个方面:1.辊面花纹层间料垫形成情况,运行时间不超过 6 个月辊体形成的料垫应连续,高度应于花纹层基本一致(距辊体端面50～80mm 范围内外) .如发现料垫形成不理想,应及时对辊缝做调整,避免辊体异常磨损2.辊体磨损情况,应注意观察辊体是否有局部掉块,沟槽等缺陷,辊体端面是否磨损.堆焊辊辊面局部修复:辊面检查时如发现下列情况,应对辊面采用焊接的方法进行局部修复:①辊体已出现局部掉块,沿辊面环向出现沟槽等缺陷(辊面花纹局部有掉块但料垫形成良好且不影响辊压机产量时不需修复)②辊体端面出现磨损且调整下侧挡板无效,侧面有大块原料漏料现象.堆焊辊辊面局部修复需要的设备:. 堆焊辊辊面局部修复需要的设备水泥厂一般都有,需要的设备列举如下, 用户可对照检查①ZX 系列直流电焊机:额定电流 500A 以上②空气压缩机:空最气压缩力在 6Kg 以上, 压缩包在 0.6m3 以上③远红外测温仪或接触式测温仪, 高测量温度在 400℃以上④氧气瓶,乙炔瓶及配套设备氧气减压器,乙炔减压器⑤大号焊炬(大烤把)⑥碳弧气刨炬⑦焊钳(电焊把) (手工电弧焊⑧φ100 角向磨光机⑨焊丝⑩深度 400mm 箱式电炉.焊接工艺焊前准备: 首先将辊压机上罩体检查门拆掉,将挤压辊辊面需要修复的地方清理干净,不得有灰尘及其它影响焊接质量的杂质存在.第二确定修复部位的材质, 可通过与周围辊面对比高度确定修补部位的材质,我公司现生产的辊压机辊面花纹层高度 4mm 左右,硬层高度 6mm,过渡层高度 6mm, 底层高度 4mm,其余为辊体.确定修补部位的材质后分别选用挤压辊堆焊材料,对应的焊接材料见下表。

辊体补焊打底过渡辊面硬面辊面花纹固本合金焊丝（50元/公斤）二保焊J507 DG9焊接工艺: 首先将焊接材料在 350℃保温 2 小时后,放在焊条保温筒中,随用随取. (指手工电弧焊) 第二:用氧—乙炔火焰将修补区域预热到 250℃以上,要求必须用温度仪检测,预热面积比需要修复面积大一倍以上,如果有裂纹用碳弧气刨将裂纹清理干净并用着色剂检查,保证无裂纹. 第三:温度合适后,根据上表选用对应的焊接材料进行修复. a 焊机接法:焊接时要求采用直流反接,工件(挤压辊辊体)接电焊机输出线(地线)负极,焊钳(电焊把)接电焊机输出线正极;地线压在辊体堆焊表面上,避免轴承因导电产生损伤. b 操作要求:焊条不得做横向摆动,每一层,每一道焊接时需仔细清理焊渣,每层的层间温度不低于预热温度,每层,每道焊后立即锤击焊缝表面降低焊接应力. c 预热及焊补过程中应分别在辊体补焊位置表面和辊体轴颈处测量温度, 一旦辊体轴颈(轴承区)温度达到 80℃,应启动冷却水系统,否则应将辊体内的冷却水放出,一旦补焊位置表面低于 180℃应重新预热. 第四:焊接修补后立即用氧—乙炔焰采用焊后加热的办法消除焊接应力, 局部温度达到 400℃,保温时间 20-30 分钟. 5.3 焊接注意事项①焊接过程中必须保证层间温度100度②焊道不得有夹渣和咬边等缺陷.。

关于水泥厂辊压机辊面的耐磨堆焊修复研究水泥厂的辊压机辊面是承受高压力和摩擦力的关键部件，由于工作条件的恶劣以及长期使用的磨损，辊面容易出现磨损和损坏，影响辊压机的正常工作。

为了延长辊面的使用寿命和减少维修成本，研究耐磨堆焊修复技术显得尤为重要。

目前，耐磨堆焊修复技术已经成为了水泥厂辊压机辊面修复的主流方法。

堆焊修复技术通过在受损的辊面上进行堆焊修复，以增加辊面的耐磨性能和使用寿命。

堆焊修复材料常用的有硬质合金、高铬铸铁及特种焊条等。

在耐磨堆焊修复研究中，首先需要进行辊面的磨损状态评估。

常用的评估方法包括观察损伤形态、测量尺寸和重量、检测硬度等。

通过评估磨损程度，可以确定堆焊修复的方法和材料。

然后，进行合适的堆焊修复方法和材料的选择。

在选择合适的堆焊修复方法时，需要考虑到辊面的材料、厚度和尺寸等因素。

而在选择堆焊修复材料时，需要考虑到辊面的使用条件和要求、堆焊材料的硬度和耐磨性等因素。

根据实际情况，可以选择不同的堆焊方法，如电弧堆焊、气焊或者激光堆焊等。

在进行堆焊修复前，需要对辊面进行预处理，包括去除辊面上的杂质和氧化物，并进行适当的打磨和抛光。

然后，按照堆焊方法将修复材料均匀堆焊在受损的辊面上，并确保焊缝的质量和完整性。

堆焊后，需要对焊缝进行后处理，包括打磨和抛光以提高表面的光滑度和耐磨性。

在堆焊修复完成后，需要进行辊面的性能测试。

常用的性能测试方法包括硬度测试、磨损测试和综合性能测试等。

通过测试，可以评估堆焊修复的质量和效果，并进行必要的调整和优化。

总之，水泥厂辊压机辊面的耐磨堆焊修复技术是一项十分重要的研究课题。

通过对辊面的磨损状态评估，选择合适的堆焊修复方法和材料，进行适当的预处理和堆焊修复，最终可以延长辊面的使用寿命，减少维修成本，提高辊压机的工作效率和生产效益。

轧辊表面耐磨堆焊工艺技术研究轧辊是在金属材料轧制过程中常用的一种设备，其表面的耐磨性对于轧制工艺的稳定性和质量起着至关重要的作用。

由于轧辊在长期使用过程中受到磨损和摩擦的影响，其表面往往会出现磨损和损坏，导致轧制工艺的不稳定和生产效率的下降。

研究轧辊表面的耐磨堆焊工艺技术，对于提高轧辊的使用寿命和保障轧制工艺的稳定性具有重要意义。

一、轧辊表面磨损的原因轧辊在转动过程中与金属材料发生摩擦和磨损，导致其表面出现磨损和疲劳裂纹。

轧辊表面磨损的主要原因包括以下几个方面：1.金属材料的切削作用：在轧制过程中，金属材料对轧辊表面产生很大的切削力，并且在高速运动的情况下产生摩擦磨损，从而导致轧辊表面的磨损。

2.表面疲劳破坏：由于轧辊长期处于高应力状态下，表面会发生疲劳破坏，并在磨损过程中加剧轧辊表面的磨损。

3.腐蚀作用：金属材料、润滑剂和冷却水中的腐蚀物质对轧辊表面产生腐蚀作用，加速了轧辊表面的磨损和损坏。

以上原因导致了轧辊表面的磨损和损坏，降低了轧辊的使用寿命和轧制工艺的稳定性。

二、耐磨堆焊工艺技术的研究现状针对轧辊表面磨损的问题，目前国内外都进行了大量的研究工作，提出了多种解决方案，其中耐磨堆焊工艺技术得到了广泛应用。

1.耐磨堆焊材料的选择：耐磨堆焊材料是修复轧辊表面的关键，选择合适的耐磨堆焊材料可以有效地提高轧辊表面的耐磨性和使用寿命。

目前，常用的耐磨堆焊材料主要包括铬铁合金、钨钼合金等。

2.堆焊工艺参数的优化：堆焊工艺参数的优化对于提高堆焊层的质量和耐磨性具有重要作用。

包括堆焊电流、电压、焊接速度等参数的优化，可以有效地提高堆焊层的硬度和耐磨性。

3.堆焊层的表面处理：堆焊层在堆焊完成后需要进行表面处理，包括磨削、抛光等工艺，以提高堆焊层的平整度和光洁度，进一步提高耐磨性和使用寿命。

目前，国内外对于耐磨堆焊工艺技术的研究进展主要集中在以下几个方面：1.耐磨堆焊材料的研究：针对不同的轧辊材料和工作条件，研究不同类型的耐磨堆焊材料，并且通过合金设计和工艺改进，提高耐磨堆焊材料的耐磨性和使用寿命。