電力、冶金、礦山行業是能源及物料的高消耗行業,其生產特點決定生產線需要破碎、粉磨、輸送大量礦物類物料,極易造成生產線主體設備磨損消耗,維護強度大、備件成本高。設備絕大部分耐磨部件材質是各種牌號的高錳鋼、高鉻鑄鐵、鑄鋼,酒鋼技術人員決心開發高抗沖擊、高耐磨的陶瓷耐磨堆焊技術,實現關鍵設備的長壽化目標,最大限度提高生產效率。
“所謂陶瓷耐磨堆焊技術,就是在磨損部件表面堆焊、熔敷具有特殊性能的金屬基材料,以改善部件的抗磨損性能。”技術中心產業發展研究所鐵前機械研究工程師何成善說,這種金屬基材料,就是在堆焊凝固過程中,彌散分布于設備表面的金屬陶瓷硬化相。
堆焊修復技術要求較小的母材稀釋和較高的熔敷速度,核心是保障優良的耐磨堆焊層性能。采用現有的耐磨堆焊技術焊接的部件,普遍存在碳量高、塑性低、抗沖擊性低,以及容易出現剝落、掉塊等問題。
為解決技術難題,何成善和團隊技術人員一起,根據不同耐磨工件的工作環境和結構特點,深入分析陶瓷焊接的工藝原理,并圍繞焊縫結構、材料成分反復做對比試驗,最終成功研發出3種典型耐磨工作部件的堆焊工藝,以及具有自主知識產權的一種陶瓷耐磨堆焊焊條,可在耐磨工作部件堆焊形成硬度超過HRC65、厚度可超過32mm并析出大量碳化鈦金屬陶瓷硬質相的耐磨堆焊層,其耐磨性能是常規耐磨堆焊工藝的6倍以上。
目前,該技術已形成集焊材、焊接工藝于一體的、完整的成套技術體系,獲發明專利4項,并已應用于酒鋼電力、冶金及礦山設備,堆焊處理各類輥式磨機、破碎機及礦用鏟斗的耐磨工作部件,有效提高了設備在線服役時間和產線生產效率,降低了職工勞動強度。
“酒鋼自主研發的陶瓷耐磨堆焊技術已完全成熟,具有應用廣、通用性強的特點,這為建設‘耐磨部件修復再制造中心’、增加新的經濟增長點奠定了技術基礎。”何成善說。