立磨磨辊堆焊焊丝的选择探究及实践应用

孙宗安

【摘 要】 作为立磨的主要工作部件——磨辊，其表面磨损后的技术性修复，亦已提到了行业生产与规模装备的重要性日程上来了，本文拟就此问题谈谈笔者在实践中得到的一些见解。

【关键词】 修复 焊丝 磨损

1 现阶段立磨磨辊堆焊用焊丝的状况

当前，新型干法水泥生产行业使用立磨的状况已较为成熟与普遍，无论是生料还是煤粉制备，立磨已具备了取代管磨的地位，针对水泥粉磨而言，立磨亦已展现出了“锋芒初露”的迹象。与此同时，作为立磨的主要工作部件——磨辊，其表面磨损后的技术性修复，亦已提到了行业生产与规模装备的重要性日程上来了。本文拟就此问题谈谈笔者在实践中得到的一些见解，不足之处恳请与行业专家商榷之。

目前市场上堆焊修复立磨磨辊的焊丝品种比较多，有国产的，也有进口的。其中代表性的国外牌号有162、266、A43、CN—O、HC—O、143、100等；国内代表性的焊丝品牌有DT603、DT605、DT645、stellite100、103、911、WD61、WD64、H101、H901等等。

焊丝按其主要化学成分划分，大致可分成三类：①普通高铬铸铁型（合金元素除了C、Cr、Si、Mn外，不含或含其他元素很少）；②含铌高铬铸铁型（合金元素除了C、Cr、Si、Mn外，还含有6%左右的铌元素）；③其他复合高铬铸铁型（合金元素除了C、Cr、Si、Mn外，还含有一定量的W、Mo、V等非铌元素）。

为比较这些焊丝的使用性能，本文在以上3种类型焊丝中各选1种使用较广泛的焊丝进行试验和实用对比。3种焊丝的牌号及化学成分见表1。

2 试验研究

2.1 硬度试验

按照GB2564—89《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》进行堆焊层硬度检测试验，结果见表2。

2.2 磨损试验

耐磨性试验采用湿砂橡胶轮三体磨料磨损试验。

试验描述：磨损介质是70目的石英砂和水的混合物，水和石英砂的质量分别为1kg和1.5kg，电动机带动橡胶轮搅动石英砂和水，在试块与橡胶轮接触的表面上形成磨损，最后通过称量一定时间或转数的磨损失重来衡量耐磨性。

试验参数：试验机型号MLS—23，橡胶轮硬度：邵尔硬度85，试验载荷49N，试块尺寸57×25.5×15（mm），试块数目3，每遍转数6000r，转速240r/min。试验结果见表3。

3 磨损机理分析

这3种焊丝堆焊层均属于高铬铸铁系列，金相照片见图1。

高铬铸铁的金相组织为一次碳化物+奥氏体或马氏体基体。高铬铸铁中的碳化物为六方棱柱形，垂直于堆焊层表面，在堆焊层表面上看到的为六方形（上述金相照片均为堆焊层上表面照片），侧面上看到的为细长条形。在金相照片中看到的六方形颗粒为碳化物，其他区域是基体，基体中也含有二次碳化物。

高铬铸铁的耐磨性主要依靠碳化物的种类、分布和面积比。碳化物的硬度都高于基体的硬度，在耐磨过程中碳化物起耐磨骨架作用，保护基体，基体又对碳化物起到支撑作用。

图1a中明显可见到六方形碳化铬颗粒。

图1b中除了有六方形碳化铬颗粒外，白色多边形的颗粒为碳化铌颗粒。碳化铌颗粒为菱形、星形、十字形等，与碳化铬颗粒独立存在、互不相溶。在其他成分基本不变的情况下，铌的加入对耐磨性的提高不明显，研究结论证实，加入铌后，耐磨性提高了16.9%。笔者曾研究对比过CN—O和KSW626焊丝的耐磨性，CN—O耐磨性比KSW625提高了约22%，但相对于焊丝成本的增加来说，仍算是得不偿失。

图1c是在普通高铬铸铁型焊丝的基础上，基于对铌在高铬铸铁中的存在形式和作用机理的研究，添加了其他合金元素。该元素的作用机理明显与铌不同，该元素存在于碳化铬中，也存在于基体中，没有明显的富集现象。其不仅强化了碳化物，也强化了基体，因此，DT645焊丝的耐磨性更高。而且按照目前的合金元素市场价格来看，成本亦低于CN—O。

4 实际使用效果

我们选择DT645焊丝，针对某型立磨磨辊，在某厂进行了现场堆焊修复。采用KSW626和DT645焊丝堆焊后磨辊的磨损情况分别见图2和图3。

图2为09年11月下旬拍摄，为KSW626焊丝堆焊后粉磨67000t物料的磨损情况，修复此状态下整台磨辊，采用DT645焊丝，堆焊用丝量1211kg。图3为2010年4月下旬所摄，为用DT645焊丝堆焊后粉磨110000t物料的磨损情况，修复此状态下整台磨辊，采用KSW626焊丝，堆焊用丝量1048kg。其后，继续粉磨76480t物料后，又进行了堆焊修复，用丝量1060kg。对粉磨物料单位吨耗进行了统计对比，数据见表4。

可见，采用DT645焊丝，单位吨耗相当于KSW626焊丝的60%左右。以一台年产量为30万吨粉磨能力的立磨为例，如果采用KSW626焊丝，每年堆焊量大约为4770kg，需要堆焊5次。而采用DT645焊丝后，每年堆焊量大约为2850kg，只需要进行3次堆焊。此外，我们在另一水泥生产厂家采用DT645焊丝与CN—O进行了粉磨矿渣的耐磨性对比，数据见表5。从表中也可见采用DT645焊丝进行堆焊，经济效益也比使用CN—O焊丝高。

参考文献：

[1]田大标.铌在高铬铸铁堆焊层中存在的状态[J].中国表面工程.endprint

【摘 要】 作为立磨的主要工作部件——磨辊，其表面磨损后的技术性修复，亦已提到了行业生产与规模装备的重要性日程上来了，本文拟就此问题谈谈笔者在实践中得到的一些见解。

【关键词】 修复 焊丝 磨损

1 现阶段立磨磨辊堆焊用焊丝的状况

当前，新型干法水泥生产行业使用立磨的状况已较为成熟与普遍，无论是生料还是煤粉制备，立磨已具备了取代管磨的地位，针对水泥粉磨而言，立磨亦已展现出了“锋芒初露”的迹象。与此同时，作为立磨的主要工作部件——磨辊，其表面磨损后的技术性修复，亦已提到了行业生产与规模装备的重要性日程上来了。本文拟就此问题谈谈笔者在实践中得到的一些见解，不足之处恳请与行业专家商榷之。

目前市场上堆焊修复立磨磨辊的焊丝品种比较多，有国产的，也有进口的。其中代表性的国外牌号有162、266、A43、CN—O、HC—O、143、100等；国内代表性的焊丝品牌有DT603、DT605、DT645、stellite100、103、911、WD61、WD64、H101、H901等等。

焊丝按其主要化学成分划分，大致可分成三类：①普通高铬铸铁型（合金元素除了C、Cr、Si、Mn外，不含或含其他元素很少）；②含铌高铬铸铁型（合金元素除了C、Cr、Si、Mn外，还含有6%左右的铌元素）；③其他复合高铬铸铁型（合金元素除了C、Cr、Si、Mn外，还含有一定量的W、Mo、V等非铌元素）。

为比较这些焊丝的使用性能，本文在以上3种类型焊丝中各选1种使用较广泛的焊丝进行试验和实用对比。3种焊丝的牌号及化学成分见表1。

2 试验研究

2.1 硬度试验

按照GB2564—89《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》进行堆焊层硬度检测试验，结果见表2。

2.2 磨损试验

耐磨性试验采用湿砂橡胶轮三体磨料磨损试验。

试验描述：磨损介质是70目的石英砂和水的混合物，水和石英砂的质量分别为1kg和1.5kg，电动机带动橡胶轮搅动石英砂和水，在试块与橡胶轮接触的表面上形成磨损，最后通过称量一定时间或转数的磨损失重来衡量耐磨性。

试验参数：试验机型号MLS—23，橡胶轮硬度：邵尔硬度85，试验载荷49N，试块尺寸57×25.5×15（mm），试块数目3，每遍转数6000r，转速240r/min。试验结果见表3。

3 磨损机理分析

这3种焊丝堆焊层均属于高铬铸铁系列，金相照片见图1。

高铬铸铁的金相组织为一次碳化物+奥氏体或马氏体基体。高铬铸铁中的碳化物为六方棱柱形，垂直于堆焊层表面，在堆焊层表面上看到的为六方形（上述金相照片均为堆焊层上表面照片），侧面上看到的为细长条形。在金相照片中看到的六方形颗粒为碳化物，其他区域是基体，基体中也含有二次碳化物。

高铬铸铁的耐磨性主要依靠碳化物的种类、分布和面积比。碳化物的硬度都高于基体的硬度，在耐磨过程中碳化物起耐磨骨架作用，保护基体，基体又对碳化物起到支撑作用。

图1a中明显可见到六方形碳化铬颗粒。

图1b中除了有六方形碳化铬颗粒外，白色多边形的颗粒为碳化铌颗粒。碳化铌颗粒为菱形、星形、十字形等，与碳化铬颗粒独立存在、互不相溶。在其他成分基本不变的情况下，铌的加入对耐磨性的提高不明显，研究结论证实，加入铌后，耐磨性提高了16.9%。笔者曾研究对比过CN—O和KSW626焊丝的耐磨性，CN—O耐磨性比KSW625提高了约22%，但相对于焊丝成本的增加来说，仍算是得不偿失。

图1c是在普通高铬铸铁型焊丝的基础上，基于对铌在高铬铸铁中的存在形式和作用机理的研究，添加了其他合金元素。该元素的作用机理明显与铌不同，该元素存在于碳化铬中，也存在于基体中，没有明显的富集现象。其不仅强化了碳化物，也强化了基体，因此，DT645焊丝的耐磨性更高。而且按照目前的合金元素市场价格来看，成本亦低于CN—O。

4 实际使用效果

我们选择DT645焊丝，针对某型立磨磨辊，在某厂进行了现场堆焊修复。采用KSW626和DT645焊丝堆焊后磨辊的磨损情况分别见图2和图3。

图2为09年11月下旬拍摄，为KSW626焊丝堆焊后粉磨67000t物料的磨损情况，修复此状态下整台磨辊，采用DT645焊丝，堆焊用丝量1211kg。图3为2010年4月下旬所摄，为用DT645焊丝堆焊后粉磨110000t物料的磨损情况，修复此状态下整台磨辊，采用KSW626焊丝，堆焊用丝量1048kg。其后，继续粉磨76480t物料后，又进行了堆焊修复，用丝量1060kg。对粉磨物料单位吨耗进行了统计对比，数据见表4。

可见，采用DT645焊丝，单位吨耗相当于KSW626焊丝的60%左右。以一台年产量为30万吨粉磨能力的立磨为例，如果采用KSW626焊丝，每年堆焊量大约为4770kg，需要堆焊5次。而采用DT645焊丝后，每年堆焊量大约为2850kg，只需要进行3次堆焊。此外，我们在另一水泥生产厂家采用DT645焊丝与CN—O进行了粉磨矿渣的耐磨性对比，数据见表5。从表中也可见采用DT645焊丝进行堆焊，经济效益也比使用CN—O焊丝高。

参考文献：

[1]田大标.铌在高铬铸铁堆焊层中存在的状态[J].中国表面工程.endprint

【摘 要】 作为立磨的主要工作部件——磨辊，其表面磨损后的技术性修复，亦已提到了行业生产与规模装备的重要性日程上来了，本文拟就此问题谈谈笔者在实践中得到的一些见解。

【关键词】 修复 焊丝 磨损

1 现阶段立磨磨辊堆焊用焊丝的状况

当前，新型干法水泥生产行业使用立磨的状况已较为成熟与普遍，无论是生料还是煤粉制备，立磨已具备了取代管磨的地位，针对水泥粉磨而言，立磨亦已展现出了“锋芒初露”的迹象。与此同时，作为立磨的主要工作部件——磨辊，其表面磨损后的技术性修复，亦已提到了行业生产与规模装备的重要性日程上来了。本文拟就此问题谈谈笔者在实践中得到的一些见解，不足之处恳请与行业专家商榷之。

目前市场上堆焊修复立磨磨辊的焊丝品种比较多，有国产的，也有进口的。其中代表性的国外牌号有162、266、A43、CN—O、HC—O、143、100等；国内代表性的焊丝品牌有DT603、DT605、DT645、stellite100、103、911、WD61、WD64、H101、H901等等。

焊丝按其主要化学成分划分，大致可分成三类：①普通高铬铸铁型（合金元素除了C、Cr、Si、Mn外，不含或含其他元素很少）；②含铌高铬铸铁型（合金元素除了C、Cr、Si、Mn外，还含有6%左右的铌元素）；③其他复合高铬铸铁型（合金元素除了C、Cr、Si、Mn外，还含有一定量的W、Mo、V等非铌元素）。

为比较这些焊丝的使用性能，本文在以上3种类型焊丝中各选1种使用较广泛的焊丝进行试验和实用对比。3种焊丝的牌号及化学成分见表1。

2 试验研究

2.1 硬度试验

按照GB2564—89《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》进行堆焊层硬度检测试验，结果见表2。

2.2 磨损试验

耐磨性试验采用湿砂橡胶轮三体磨料磨损试验。

试验描述：磨损介质是70目的石英砂和水的混合物，水和石英砂的质量分别为1kg和1.5kg，电动机带动橡胶轮搅动石英砂和水，在试块与橡胶轮接触的表面上形成磨损，最后通过称量一定时间或转数的磨损失重来衡量耐磨性。

试验参数：试验机型号MLS—23，橡胶轮硬度：邵尔硬度85，试验载荷49N，试块尺寸57×25.5×15（mm），试块数目3，每遍转数6000r，转速240r/min。试验结果见表3。

3 磨损机理分析

这3种焊丝堆焊层均属于高铬铸铁系列，金相照片见图1。

高铬铸铁的金相组织为一次碳化物+奥氏体或马氏体基体。高铬铸铁中的碳化物为六方棱柱形，垂直于堆焊层表面，在堆焊层表面上看到的为六方形（上述金相照片均为堆焊层上表面照片），侧面上看到的为细长条形。在金相照片中看到的六方形颗粒为碳化物，其他区域是基体，基体中也含有二次碳化物。

高铬铸铁的耐磨性主要依靠碳化物的种类、分布和面积比。碳化物的硬度都高于基体的硬度，在耐磨过程中碳化物起耐磨骨架作用，保护基体，基体又对碳化物起到支撑作用。

图1a中明显可见到六方形碳化铬颗粒。

图1b中除了有六方形碳化铬颗粒外，白色多边形的颗粒为碳化铌颗粒。碳化铌颗粒为菱形、星形、十字形等，与碳化铬颗粒独立存在、互不相溶。在其他成分基本不变的情况下，铌的加入对耐磨性的提高不明显，研究结论证实，加入铌后，耐磨性提高了16.9%。笔者曾研究对比过CN—O和KSW626焊丝的耐磨性，CN—O耐磨性比KSW625提高了约22%，但相对于焊丝成本的增加来说，仍算是得不偿失。

图1c是在普通高铬铸铁型焊丝的基础上，基于对铌在高铬铸铁中的存在形式和作用机理的研究，添加了其他合金元素。该元素的作用机理明显与铌不同，该元素存在于碳化铬中，也存在于基体中，没有明显的富集现象。其不仅强化了碳化物，也强化了基体，因此，DT645焊丝的耐磨性更高。而且按照目前的合金元素市场价格来看，成本亦低于CN—O。

4 实际使用效果

我们选择DT645焊丝，针对某型立磨磨辊，在某厂进行了现场堆焊修复。采用KSW626和DT645焊丝堆焊后磨辊的磨损情况分别见图2和图3。

图2为09年11月下旬拍摄，为KSW626焊丝堆焊后粉磨67000t物料的磨损情况，修复此状态下整台磨辊，采用DT645焊丝，堆焊用丝量1211kg。图3为2010年4月下旬所摄，为用DT645焊丝堆焊后粉磨110000t物料的磨损情况，修复此状态下整台磨辊，采用KSW626焊丝，堆焊用丝量1048kg。其后，继续粉磨76480t物料后，又进行了堆焊修复，用丝量1060kg。对粉磨物料单位吨耗进行了统计对比，数据见表4。

可见，采用DT645焊丝，单位吨耗相当于KSW626焊丝的60%左右。以一台年产量为30万吨粉磨能力的立磨为例，如果采用KSW626焊丝，每年堆焊量大约为4770kg，需要堆焊5次。而采用DT645焊丝后，每年堆焊量大约为2850kg，只需要进行3次堆焊。此外，我们在另一水泥生产厂家采用DT645焊丝与CN—O进行了粉磨矿渣的耐磨性对比，数据见表5。从表中也可见采用DT645焊丝进行堆焊，经济效益也比使用CN—O焊丝高。

参考文献：

[1]田大标.铌在高铬铸铁堆焊层中存在的状态[J].中国表面工程.endprint