輥壓機(jī)擠壓輥輥面耐磨焊絲ZD的研究及應(yīng)用

1、隨著我國的輥壓機(jī)裝備和應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，由于輥壓機(jī)在粉磨系統(tǒng)中有能耗低、效率高、噪音小等優(yōu)點(diǎn)，所以水泥粉磨系統(tǒng)基本都采用了輥壓機(jī)帶1球磨機(jī)的聯(lián)合粉磨技術(shù)。近兩年水泥企業(yè)競爭異常激烈，水泥價(jià)格大幅下滑，水泥企業(yè)已經(jīng)進(jìn)入微利潤時(shí)代，各個(gè)廠家為了提高利潤，在水泥粉磨中想2盡辦法來提高混合材的比例，少用熟料，降低水泥成本，現(xiàn)在混合材的加入比例基本上都超過50%，其中鋼渣、水渣的加入量也非常高，有的企業(yè)都3超過20%。由于混合材的大量加入，混合材的易磨性又非常差，導(dǎo)致輥壓機(jī)擠壓輥輥面磨損非?？?。筆者結(jié)合多家大型水泥企業(yè)輥壓機(jī)擠壓輥近五年4使用情況，發(fā)現(xiàn)輥壓機(jī)擠壓輥輥面在使用相同硬面材料堆焊的情況下，在

2、近兩年使用過程中輥面的磨損速度明顯比前幾年快，通過我們的深入了解，發(fā)5現(xiàn)基本上都是水泥粉磨中混合材有較大的變化，混合材的品質(zhì)沒有以前的好，易磨性很差，另外混合材加入量也大幅度提高，所以導(dǎo)致輥面磨損加快。6為了解決輥面磨損快的問題，以前我們采用MD501焊絲來堆焊輥面，輥面的耐磨性有了較大的提高，用戶也比較滿意。為了進(jìn)一步提高輥壓機(jī)擠壓7輥輥面的耐磨性，降低水泥企業(yè)的維護(hù)費(fèi)用和勞動強(qiáng)度，為企業(yè)增加效益，鄭州機(jī)械研究所作為專業(yè)研究輥壓機(jī)輥面堆焊材料的高科技企業(yè)，根據(jù)輥壓8機(jī)輥面現(xiàn)場工作條件，結(jié)合輥壓機(jī)輥面對材料的特殊要求，加大研發(fā)力度，研制開發(fā)出特別適用于混合材中鋼渣和水渣加入量較多的輥壓機(jī)輥面耐

3、磨堆9焊焊絲ZD501。一、實(shí)驗(yàn)性能檢測根據(jù)輥壓機(jī)擠壓輥輥面的運(yùn)行特點(diǎn)，既要考慮材料優(yōu)良的耐磨性，又要有良好的抗沖擊剝落性能，所以ZD50101焊絲采用的是多元合金強(qiáng)化理論來研制，既提高耐磨性，又增強(qiáng)抗沖擊和剝落性能。下面把ZD501焊絲的實(shí)驗(yàn)性能和MD501焊絲的實(shí)驗(yàn)性能11做一下比較。MD501焊絲已經(jīng)廣泛用于物料中加水渣和鋼渣比較多的輥壓機(jī)擠壓輥輥面的堆焊修復(fù)，廠家對焊后輥面的使用效果已經(jīng)比較滿意。按12照國家標(biāo)準(zhǔn)用兩種焊絲在相同的焊接工藝條件下分別制作標(biāo)準(zhǔn)試塊，然后檢測其性能。1、焊絲熔敷金屬硬度用洛式硬度儀在標(biāo)準(zhǔn)試塊上分別測了7個(gè)13點(diǎn)的硬度。兩種材料的硬度都在60左右，MD501焊

4、絲略高一點(diǎn)。如果在單層堆焊的情況下能夠保證堆焊后輥面硬度55HRC，使輥面既有一14定耐磨性，又能抗沖擊和剝落，都能滿足輥壓機(jī)擠壓輥對輥面耐磨性和抗沖擊性的要求。2、兩種焊絲熔敷金屬金相分析ZD501焊絲的金相顯微照15片中可以看出熔敷金屬中碳化物的分布狀態(tài)和金相組織。初生合金碳化物，呈小板條狀和多角形塊狀，碳化物分布較均勻；金相組織為初生合金碳化物16+共晶體+少量殘余奧氏體。MD501焊絲的金相顯微照片中可以看出熔敷初生合金碳化物呈板條狀和多角形塊狀，小塊碳化物尺寸較小，碳化物分17布不均勻；金相組織為初生合金碳化物+共晶體+少量殘余奧氏體。從兩種焊絲熔敷金屬的微觀組織比較可知：ZD501

5、的碳化物尺寸均勻，所占比18重大，組織分布細(xì)小，組織的形態(tài)就決定了ZD501的抗裂性及耐磨性能優(yōu)于MD501。3、抗裂性試驗(yàn)對比兩種焊絲都是用于輥壓機(jī)輥面花紋層19的堆焊，輥壓機(jī)擠壓輥輥面惡劣的工況條件，對材料的抗沖擊和剝落性能要求極高，為了比較兩種材料的抗裂性能，兩種焊絲在相同焊接規(guī)范下施焊，20檢查堆焊層裂紋的分布情況。ZD501焊絲的抗裂性能優(yōu)于MD501焊絲。4、濕砂橡膠輪式耐磨試驗(yàn)為了比較兩種材料的耐磨性能，采用濕砂橡21膠輪式耐磨試驗(yàn)機(jī)對兩種焊絲性能進(jìn)行比對。從所測的磨耗量可以看出，用ZD501焊絲焊的試塊的磨損量明顯小于用MD501焊絲焊的試塊，換22算成耐磨性：ZD501焊絲的

6、耐磨性是MD501焊絲的耐磨性的1.625倍，耐磨性有了很大的提高。二、試驗(yàn)性能分析通過上面從四個(gè)方面對23兩種材料的相關(guān)性能對比試驗(yàn)結(jié)果可以看出，ZD501焊絲的耐磨性、抗沖擊和剝落性能明顯優(yōu)于MD501焊絲的性能。這些性能的提高不是通過24增加材料的硬度來提高的(從表1可以看出ZD501焊絲熔敷金屬的硬度還低于MD501焊絲的硬度)，而是通過不斷的優(yōu)化焊絲配方，優(yōu)化焊絲25熔敷金屬的微觀組織結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。ZD501焊絲的耐磨性、抗沖擊和剝落性能明顯優(yōu)于MD501焊絲的性能，是因?yàn)閆D501焊絲熔敷金屬的26微觀組織結(jié)構(gòu)更好，熔敷金屬中的碳化物分布更均勻，碳化物顆粒大小相差不大，小板條狀的碳

7、化物抗剝落性能優(yōu)于大板條狀碳化物，這些特點(diǎn)對提高27材料的耐磨性和抗沖擊剝落性能都非常有利。三、現(xiàn)場使用效果比較在浙江某水泥廠，該廠混合材中水渣加入比例達(dá)到15%，而且還加入一定比例的28黑石子，化驗(yàn)顯示黑石子中SiO2含量非常高，該廠輥壓機(jī)擠壓輥輥面磨損非?？?，新輥使用一個(gè)多月輥面花紋就磨光了。剛開始是購買我單位生產(chǎn)29的MD501焊絲來補(bǔ)焊輥面，輥面的磨損情況有了較大改善，一般使用34個(gè)月就需要整體把輥面花紋補(bǔ)焊一次，輥面耐磨性有較大的提高，水泥30廠也比較滿意。2009年5月我們給廠里又推薦使用ZD501焊絲來補(bǔ)焊輥面，用ZD501焊絲來補(bǔ)焊輥面后，輥?zhàn)拥哪p速度大大降低，輥面31花紋的抗剝落能力也有了很大的提高，廠家非常滿意。從實(shí)際使用效果對比可以看出，ZD501焊絲的耐磨性比MD501焊絲耐磨性的好很多，抗32沖擊剝落性能優(yōu)良?，F(xiàn)在ZD501焊絲已經(jīng)大量用于輥壓機(jī)輥面硬層的堆焊修復(fù)，輥面的耐磨性和抗沖擊剝落性能都有很大提高，用戶非常滿意。四33、結(jié)束語通過試驗(yàn)對比和實(shí)際使用效果對比可以看出，ZD501焊絲的耐磨性和抗沖擊剝落性能明顯優(yōu)于MD501焊絲，ZD501焊絲的耐磨性34的提高不是通過增加材料的硬度來提高的，而是通過優(yōu)化熔敷金屬的微觀組織