[发明专利]一种水泥挤压辊表面耐磨堆焊抗疲劳焊接材料及应用

说明书

技术领域

本发明属于冶金加工技术，涉及一种新的水泥挤压辊表面耐磨堆焊抗疲劳焊接材料,其成分不同于现有的焊接材料，具有很好的抗疲劳性能。

背景技术

辊压机具有高效节能、占地面积小和布置方便的优点，可以和打散分级机、球磨机及选粉机等设备构成多种粉磨工艺流程，满足不同水泥生产线产品产量和质量的要求；不仅成为新建大型水泥生产线粉磨系统的优选方案之一，在水泥厂粉磨系统的技术改造中也得到广泛的应用。(包玮，王从军.挤压粉磨技术在水泥厂粉磨系统技术改造中的应用[J].水泥，2001(8)：24-27)辊压机自1986年引人水泥工业之后,经过不断改进制造工艺,改善辊子轴承性能和润滑,以及液压系统日趋完善,使辊压机的使用可靠性大大增强,故制约其运转率的首要因素就是辊面的工作寿命了。(吴瑜.辊压机辊子耐磨层的修复[J].新世纪水泥导报.2002(01)：18-20)为了提高挤压辊的使用寿命,一般采用在辊面堆焊一层具有高硬度、高耐磨性和一定抗冲击性能的表面耐磨层及花纹工作层的工艺方法，以保证挤压辊在工作周期中能正常运转。

辊压机是由两个速度相同,相对运动的辊子组成,物料由辊子上部喂料口卸下,进人两辊间的缝隙中,在高压力的作用下(辊间压力在50一300MPa之间),物料受到挤压,受压物料变成了密实但充满裂纹的扁平料饼。从辊压机的工作状况可以看出,辊面的磨损类型属于典型的高应力磨料磨损与疲劳磨损。辊压机工作时，物料颗粒在压力作用下会使辊面出现严重的微观切削产生磨料磨损。此外，辊面金属会发生周期性变化的弹性和塑性变形,在亚表层不同深处形成循环压应力和拉应力,当循环应力超过辊子材料的疲劳强度时,在表面层局部将引发裂纹并向周围及内部扩展。当裂纹扩展到一定程度后,局部辊面材料会断裂剥落,这种失效现象就是疲劳磨损。所以,辊压机挤压辊的磨损机理是辊面的高应力磨料磨损和辊面亚表层材料的疲劳磨损共同作用的结果(刘新玉，王先范，王欣，张永生，李勇.辊压机辊面的堆焊修复[J].水泥技术.2002(03)：40-41)。

在我国水泥行业引入辊压机的初期，即1986年至大约2000年间，各水泥厂主要采用高铬铸铁型耐磨焊材,焊后组织为铸铁型基体上分布大块碳化物,含碳量在3％以上,堆焊层硬度在HRC60左右,具有良好的耐磨性能。但其结合性、抗裂性和抗疲劳性差,在辊面上堆焊一层就会出现交错裂纹。在辊体运行过程中,由于应力的影响,很容易出现大面积剥落,有的水泥厂甚至每月一修，严重影响辊压机的正常使用(刘新玉，王先范，王欣，张永生，李勇.辊压机辊面的堆焊修复[J].水泥技术.2002(03)：40-41)。此外，许多制造厂家开发和应用越来越硬的合金,如锰合金、镍铬冷硬铸铁、高铬合金、硬镍合金(Ni一Hard),试图通过提高辊子表面硬度(56—62HRC)的方法来降低辊面刮擦磨损和压痕破坏,但反而对辊面的抗裂能力产生了不利影响。(吴瑜.辊压机辊子耐磨层的修复[J].新世纪水泥导报.2002(01)：18-20)