輥壓機焊接技術
A.錘頭的材料及其焊接性
目前國內的水泥企業,使用的破碎機錘頭的母材多數是使用ZGMn13高錳鋼和40CrMnSiMoRe低合金鋼。破碎機錘頭根據破碎的介質和物料的顆粒大小,使用壽命約2-3個月. 錘頭在高溫下呈單相奧氏體組織，具有很好的韌性，在沖擊載荷作用下因表面層加工硬化而具有高耐磨性。但這種鋼焊接性較差：壹是在焊接熱影響區析出碳化物引起材料脆化；二是焊縫產生熱裂紋，特別是在近縫區產生液化裂紋。
（1）熱影響區析出碳化物引起脆化
ZGMn13高錳鋼在再次受熱超過250℃時可能會沿晶界析出碳化物，使材料的韌性大大下降，嚴重損害高錳鋼的優異性能。經分析，當高錳鋼再次加熱且冷卻速度較快時，碳化物首先在晶界處析出，隨著停留時間的延長，晶界碳化物將由不連續的顆粒狀態變為網狀分布，其脆性顯著增加。因此，當高錳鋼在焊補或焊接後再加熱時，就會在焊接熱影響區的壹個區段內不同程度地析出碳化物，並可能向馬氏體轉變，不僅使材料變脆，而且還會降低其耐磨性和沖擊韌性。並且，在熱影響區易析出碳化物的溫度範圍（650℃左右）內的停留時間越長，碳化物析出越多。
為減少碳化物的析出，防止材料失去韌性而變脆，應采取措施加快其冷卻速度，即縮短在高溫下的停留時間。為此，焊接時要采用短段焊、間歇焊、泡水焊等。
（2）焊接熱裂紋
防止熱裂紋產生的辦法是，降低基本金屬或焊接材料中S和P的含量；也可從焊接工藝上采取措施盡量降低焊接應力，如采用短段焊、間歇焊、分散焊和焊後錘擊等。
B.錘頭表面的焊接工藝
（1）焊前準備
首先用角磨機把錘頭磨損的表面打磨幹凈，不得存有泥垢、鐵銹，並仔細檢查有無裂紋等缺陷；在錘頭待焊處用UTP 82 AS焊條開出坡口，並用角磨機清理幹凈。
（2）施焊
①對於堆焊層超過三層以上的焊接，建議采用UTP BMC焊條作為打底材料。首先用直徑為3.2的UTP BMC焊條進行打底，如果焊條潮濕，需要經300℃,兩小時烘幹，焊接電流110－140A、焊速略慢，防止產生對裂紋敏感的馬氏體。
②進行錘頭表面堆焊，采用冷焊工藝，將錘頭的錘柄淹沒在水槽中（裏面的水應該是外循環的，以便把熱量帶走），露出錘頭表面，采用直徑為3.2mm的UTP DUR 600焊條進行表面堆焊，焊縫長度不超過30 mm進行斷續焊，焊接電流為140－180A，壹根焊條分3～4次焊完，每次停焊時，（需要等待焊道溫度低於150才能進行第二道焊接，盡量控制層間溫度在50度以下），並進行錘擊，以消除應力與防止碳化物析出；每焊完兩層則進行左右焊縫輪換焊接以保證焊接的對稱性，直至焊腳平整為止。每焊完壹道用放大鏡檢查裂紋情況，如有裂紋則用UTP 82 AS焊條消除後再焊接。
二．輥壓機擠壓輥堆焊方面的應用
輥壓機是20世紀80年代末從國外引進的壹種高壓粉磨設備，具有高效節能的特點，經過不斷改進和完善，這種設備得到了在水泥行業得到了大量推廣。
輥壓機是用途廣泛的壹種高效節能的粉磨設備。尤其適用於水泥熟料的粉磨，而且對石灰石、高爐礦渣、石灰砂巖、原煤、石膏、石英砂、鐵礦石等的粉磨也很有效。輥壓機的主要特點就是高壓，主要利用50-300Mpa的高壓對物料進行擠壓，達到粉碎的目的。輥壓機在水泥工業中已使用了十幾年，主要用於水泥熟料的粉磨。輥壓機極其惡劣的工作條件造成輥面磨損嚴重，因此，在制造輥壓機時就必須對擠壓輥表面進行有效防護。而在擠壓輥表面堆焊耐磨材料是目前全世界公認的最有效、最簡便的方法。這主要有兩個原因：壹是堆焊材料和工藝便於不斷進行改進和調整；二是擠壓輥在使用壹段時間後必然要產生磨損，而由於擠壓輥非常昂貴，絕大多數情況下不可能更換，只有在現場繼續對其進行修復。在這種情況下，只有采用堆焊的方法才能進行快速、有效的修復。
德國UTP特種焊接材料有限公司,借鑒德國洪堡 （KHD）公司的先進技術和工藝，結合輥壓機應用中存在的問題，形成了獨特的焊接材料和焊接工藝。經過多年的精心改進及大力推廣，我們生產的耐磨藥芯焊絲及手工焊條已在國內眾多水泥廠的輥壓機表面得到應用，可達到輥面連續使用6000-9000小時不需補焊之效果，受到了用戶的廣泛好評。
德國UTP特種焊接材料有限公司,研制出的輥壓機表面堆焊焊條主要有三種產品:UTP 630,UTP DUR 600,UTP LEDURIT 61。包括過渡層、硬面層和耐磨花紋層。通過這幾種材料的合理搭配，形成輥面硬度梯度，可有效地保證輥面的使用壽命。下面就我們的系列輥壓機堆焊材料做壹詳細說明：
⑴ UTP手工電焊條（包括過渡層焊條UTP 630、硬面層焊條UTP DUR 600和耐磨花紋層焊條UTP LEDURIT 61），適用於現場焊補輥面的小面積磨損或剝落。以及全位置（立焊和橫焊）焊接情況下的焊補,缺點是焊接效率較低。
⑵ UTP系列CO2氣體保護焊藥芯焊絲（Ф1.6），包括過渡層UTP AF A7、硬面層UTP AF DUR 600和耐磨花紋層UTP AF LEDURIT 60。適用於現場修復輥面的大面積磨損或剝落，以及輥面整體不拆卸大修。堆焊效率是手工電焊條的3-4倍，堆焊質量也明顯優於手工電焊條。適合檢修時間緊張、又沒有備用輥子的水泥廠使用。
見於水泥廠檢修時間普遍比較緊張這壹現狀，我們推薦廠家在不拆卸焊補或大修時盡量采用焊條進行堆焊，這樣可有效保證焊補的進度和質量.實踐證明，用德國UTP堆焊材料堆焊的輥壓機使用壽命可達到6000—9000小時，在我們保證的使用時間內，輥面可連續使用，不需進行任何處理。
輥壓機輥面的堆焊方法
江蘇天捷水泥廠采用手工電弧焊，堆焊雙輥破碎機輥面，取得了使用壽命達19個月。事實證明輥壓機輥面的堆焊層，不僅需要很好的耐磨性，而且需要與輥體本身有較高的結合強度。德國UTP特種焊接材料有限公司，是德國洪堡KHD公司輥壓機輥面堆焊的主要合作商，合作已經長達50年的時間。
堆焊要點如下：
（1）焊條的選用：要選用德國UTP 630，UTP 614 Kb，UTP DUR 600，UTP LEDURIT 61焊條，堆焊前，按焊條使用說明，將焊條烘幹，放在保溫箱中備用。
（2）輥面處理：輥面修復可分為局部直接補焊和整體清除後整體補焊兩種方法，也可以說是兩個過程。沿輥寬方向的不均勻磨損和花紋、硬質點的不均勻磨損以及輥面的整體磨損，可采取局部修復方法直接補焊；在經過5-6次直接補焊以後，由於母體反復承受高擠壓應力作用，焊接微裂紋不斷擴展，磨輥表面會產生壹定厚度的疲勞層，此時若再用耐磨修復焊條直接補焊，易產生層間脫落，故需對磨輥表面疲勞層徹底清理後再進行耐磨層堆焊。江蘇天捷水泥廠對輥面的修復為整體清除後補焊。無論是直接補焊還是整體清除後補焊，輥面的圓度誤差和兩輥直徑誤差都不能過大，否則會引起輥壓機水平振動和兩磨輥不均勻載荷加大。清理輥面疲勞層，可用UTP 82 AS開槽進行清理，要將輥面的疲勞層刨凈，使輥子露出母材層。堆焊前，要按焊條使用說明，對焊條進行烘幹，對輥面預熱，焊後緩冷。
（3）選用功率為 10千伏安以上的直流或20千伏安以上的交流電焊機。使用直流焊機要反接（焊條接正極）。堆焊時，用交流焊機要求空載電壓≥70V，電流應掌握在200A 左右。如空載電壓低於70V時，要加大電流，以焊條和母材充分溶合為準。焊道寬度和高度的比例以3:1為宜。這樣才真正和母材熔結牢固，形成所需的耐磨組織。
（4）堆焊次序及厚度：輥面預熱後，要先用UTP 630焊條打底1－2層，將輥面磨圓。然後均勻地堆焊數層UTP 614 Kb，達到應有厚度。UTP 614 Kb焊層堆焊完後，再堆焊壹層UTP DUR 600，堆焊厚度為3－5mm；UTP DUR 600焊層堆焊後，再用UTP LEDURIT 61堆焊壹層菱形花紋。(輥面磨損的產生，須同時具備粉碎物料所需的壓力和相對滑動兩個因素。壓力由物料性質所決定，通常難以改變。而通過輥面花紋形式來減少物在擠壓過程中與輥面的相對滑動，較容易些。國內早期使用的人字形花紋雖然能阻止物料的圓周滑動，但並未制約對物料在擠壓過程中的軸向滑動，尤其在擠壓顆粒較小的物料時，磨損更為嚴重。與此相比，采用菱形花紋且中間加硬質點的輥面，耐磨性為最好。)菱形花紋的邊長為4－5cm，焊道寬度為1cm左右，高度為4mm左右。各耐磨層的厚度要力求均勻壹致，以使擠壓輥在使用過程中永遠保持圓形。
（5）堆焊時，要三班倒，歇人不歇馬，輥面始終保持200-300度的預熱溫度，焊後保溫緩冷。
（6）堆焊中的誤區：國內企業普遍使用J507，J607，J707低合金鋼焊條來做打底材料，然後采用高烙鑄鐵焊條做硬面層蓋面。高烙鑄鐵焊條是具有很好的耐磨效果，但是和低合金鋼焊條的結合力很差，最終造成輥面整體脫落。UTP 630高合金焊條，不僅可以在輥體和輥面之間保持較好的結合強度，同時可以防止表面裂紋擴散到輥體中去。UTP 82 AS開槽焊條，不需要任何空壓機等氣源，只需要壹臺交流焊機就可以操作自如。采用碳弧氣刨來清理輥面，會造成輥面的滲碳，引起焊縫表面的夾渣，最終影響硬面層的結合強度。UTP DUR 600焊條，不僅具有較高的耐磨性能，還具有較高的抗沖擊性能，與UTP 630焊條的緊密的結合在壹起。
三.螺旋推進器(水泥行業俗稱螺旋絞刀)的堆焊:
因為絞刀是在管道裏面輸送煤料,所以要求焊接後絞刀的韌口的余量空間不能超過壹厘米.針對煤料輸送機的螺旋絞刀,因為工作在常溫狀態,所以我們推薦客戶采用UTP LEDURIT 61焊條來堆焊在絞刀上面,對於兩層以上的焊接,為了避免開裂,推薦UTP 630焊條來做緩沖層焊接.
針對石灰石輸送機的螺旋絞刀,由於存在高溫現象,所以我們推薦客戶采用UTP LEDURIT 65焊條,來做表面堆焊修復, 對於兩層以上的焊接,為了避免開裂,推薦UTP 630焊條來做緩沖層焊接.