前言

作為經濟發(fā)展速度最快的發(fā)展中國家，最近20多年來，中國的市場潛力受到世界矚目，中國粉磨技術也在飛速發(fā)展中。以水泥企業(yè)為例，2010年水泥粉磨企業(yè)共2073家，新型干法水泥生產線達1323條，粉磨能力9.2億噸，產量6.1億噸，占水泥產量的32.6%，粉磨能力發(fā)揮率66.3%；年粉磨實物煤18526萬噸，粉磨生料19.5億噸，粉磨水泥18.8億噸。

在電力能源供給上，中國有超過500家的火力發(fā)電廠，其中以中速磨煤機作為煤粉制備系統的電廠占到50%以上，全國運行著的立式磨煤機2000臺，每天都會粉磨上萬噸煤粉。

這些粉磨系統中，無論是傳統的管磨機，還是立磨、輥壓機等主機配置的粉磨系統，其耐磨件都必須具備與系統相適應的抗磨損性能。硬面堆焊技術正是隨著各行業(yè)抗磨損需求的快速增長而迅速發(fā)展起來的，并成為金屬耐磨材料表面硬化最經濟可行的方法之一。

本文將圍繞建材、電力工業(yè)用立式磨機磨輥和磨盤、輥壓機擠壓輥等耐磨件的抗磨損問題進行闡述。

1 硬面堆焊技術的推廣應用背景及市場空間

中國的硬面堆焊產業(yè)是最近10年才發(fā)展起來的，在這個歷程中，北京嘉克新興科技有限公司扮演了重要的角色--1999年，嘉克研制的首臺離線自動堆焊設備為大連華能電廠堆焊了第一批磨輥；2000年，嘉克研制的首臺在線自動堆焊設備為綏中電廠在線堆焊了第一臺磨煤機磨輥，均獲得了令人滿意的耐磨性能和使用壽命。此后，采用硬面堆焊技術提高耐磨件使用壽命的努力就從沒有停止過！

十多年來，立磨用戶對堆焊技術的認識在加深、觀念在改變，從磨輥堆焊到磨盤堆焊，從離線堆焊到在線堆焊，從堆焊電廠中速磨煤機耐磨件發(fā)展到堆焊水泥、冶金行業(yè)的生料立磨、熟料立磨和礦渣立磨耐磨件，從單一磨型到幾乎所有型號立磨均可堆焊，直至發(fā)展到電廠全機組6臺磨煤機同時在線施焊……這一系列的技術進步是中國粉磨設備用戶和堆焊服務企業(yè)共同努力、不斷探索的成果！

十多年來，北京嘉克用數百個成功的硬面堆焊案例改變了絕大多數人包括德國知名磨機生產廠家所認為的“高鉻鑄鐵不能堆焊”的舊有觀念，讓更多的社會層面、更多行業(yè)的用戶接受和認同了這一技術，包括很多國際知名的焊材生產商如德國VAUTID、CORODUR、美國 STOODY等都在積極開拓中國硬面堆焊市場。

多年來，中國電力、水泥、冶金業(yè)的產能均居世界首位，這給堆焊行業(yè)帶來了良好發(fā)展機遇，中國從事耐磨堆焊技術的企業(yè)遍地開花，逐漸形成了一個新的產業(yè)。

今天，選擇堆焊作為立磨耐磨件表面處理和強化的手段，提高耐磨件的耐磨性能，從而獲得最佳減磨效果和最大經濟效益，已成為廣大用戶解決耐磨件備件的首選方式之一，并在環(huán)境保護、節(jié)約資源、節(jié)能降耗等方面也取得了明顯效益。

2 硬面堆焊技術介紹及其主要影響因素

硬面堆焊是通過在耐磨件表面堆焊一層或多層耐磨合金材料，對磨損后的部件進行堆焊再制造，以有效提高工件耐磨性能，延長其使用壽命。具體包括電力行業(yè)立式磨煤機磨損后的磨輥/磨盤襯板；水泥建材行業(yè)中原料立磨、熟料立磨、礦渣立磨、煤立磨的磨輥/磨盤襯板堆焊、破碎機錘頭、輥壓機擠壓輥的堆焊再制造等。

相對于鑄造而言，堆焊發(fā)展較晚，堆焊技術的發(fā)展是隨著尺寸不斷增大的鑄件其制造難度和熱處理難度越來越高發(fā)展而來。因為大尺寸的耐磨件要實現由里到外均勻的耐磨性能非常困難。但是堆焊過程可以解決這一難題，它將鑄造過程微觀化、微細化，把一個大的鑄造分解成無數小的鑄造，這樣，每個微觀熔池都可以很容易達到最終工件要求的強度、硬度、韌性等微觀指標。當然，對于復合堆焊工件而言，如果要求成品具有很好的整體質量，就要求其鑄造和堆焊的質量都很高。

耐磨件的抗磨損性能是由材質性能決定的，它包括金屬材質的化學成分、基體組織結構、強度、韌性、塑性和脆性，其中金屬材料的表面硬度對磨損的影響尤為顯著，這也是用戶普遍關心的問題。此外，材料的基體組織也非常重要。要提高耐磨性，除提高組織中基體材料的硬度外，更重要的是通過適當的堆焊工藝來獲得最佳的碳化物硬度、尺寸和分布狀態(tài)。

為此，有針對性地制定堆焊工藝是最終效果的有效保證。制定堆焊工藝要考慮的原則包括：能達到或超過原磨損件的技術特征、符合適用工作環(huán)境和條件、與基體結合的力學性能、對基體的影響、堆焊層厚度的設計和控制、適宜的焊材和設備。

堆焊工藝參數包括焊材直徑、焊道寬度、堆焊速度、堆焊量、焊接電流、電弧電壓、層間溫度、焊絲伸出長度和傾角、硬度、堆焊厚度偏差值、圓形磨損件焊后橢圓度、裂紋允許深度與長度、邊緣堆焊留量以及工件溫度等。

3 耐磨堆焊實踐中的幾個問題探討

3.1 舊品壽命評估和堆焊后壽命預測

耐磨件堆焊質量是堆焊施工中設備、人員、材料、工藝、檢驗、環(huán)境、安全等綜合因素的體現，尤其是對于耐磨件舊品的堆焊再制造而言。