隨著我國(guó)對(duì)新能源的不斷開發(fā)應(yīng)用，一種利用煤矸石發(fā)電的發(fā)電廠應(yīng)運(yùn)而生。在燃燒前需對(duì)煤矸石進(jìn)行破碎。目前，使用的
錘式破碎機(jī)的錘頭大都采用45鋼，而此類鋼的硬度、耐磨性均較差，很難適應(yīng)高沖擊條件下的強(qiáng)磨粒磨損作用，磨損速度快。我們研究采用EDTCrWV-OO型耐磨堆焊焊條對(duì)錘頭進(jìn)行堆焊，為提高錘式破碎機(jī)的錘頭壽命開辟了一條新途徑。
焊條的堆焊工藝性能
本焊條采用價(jià)廉易購(gòu)的H08A低碳鋼為焊芯，藥皮在鈦鈣藥皮的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，保留了鈦鈣型藥皮電弧燃燒穩(wěn)定、脫渣容易、飛測(cè)小、成型美觀、交直流兩用等特點(diǎn)，同時(shí)藥皮中的合金劑在電弧攪拌作用上迅速向熔滴中過渡合金元素，熔滴在重力和表面張力的作用下迅速過渡到工件上。由于堆焊層與母材是通過熔焊過渡，屬冶金結(jié)合，具有抗強(qiáng)沖擊性能。
焊條堆焊電流與普通鈦鈣型結(jié)構(gòu)鋼焊條相當(dāng)或稍大一些，φ4mm焊芯的耐磨焊條堆焊電流在140-160A之間。當(dāng)堆焊電流偏低時(shí)，焊條熔化速率降低，碳及合金元素并未充分熔入堆焊層中，而是以熔渣的形成損失掉，合金碳化物含量下降，造成堆焊層硬度偏低，耐磨性下降；當(dāng)堆焊電流偏大時(shí)，熔池溫度也隨之升高，碳及合金元素?zé)龘p較多．合金碳化物含量減少，堆焊層硬度和耐磨性下降，大電流還會(huì)使熔池溫度上升，易促進(jìn)粗晶的形成，這也是應(yīng)該避免的。選擇堆焊電流150A時(shí)，碳及合金元素能充分保留在堆焊層中，形成一定量的合金碳化物硬質(zhì)相，堆焊層的硬度和耐磨性得到提高。
此種焊條由于沒有螢石之類增加熔深的礦石粉（從焊道斷面觀察，溶深很�。﹩螌佣押负投鄬佣押赣捕炔畈欢啵�。所以，單層堆焊受母材稀釋的程度極小，有利于減少對(duì)破碎機(jī)錘頭的堆焊次數(shù)，提高工作效率。以下試驗(yàn)均采用φ4mm焊芯的堆焊焊條，焊接電流為150A，直流焊機(jī)單層堆焊。
堆焊合金的組織與性能試驗(yàn)
1．堆焊層焊態(tài)組織
堆焊組織是決定焊層耐磨性的主要因素，本文研究的堆焊焊條藥皮中含有較多的合金元素和適量的碳，而使堆焊層碳化物含量較多。
堆焊層與母材結(jié)合部呈互熔擴(kuò)散狀態(tài)(如圖2)，使堆焊層與母材牢固地結(jié)合在一起，我們采用16磅大錘，從2m高的落差多次錘擊堆焊層試塊，均未發(fā)現(xiàn)堆焊層與母材脫落現(xiàn)象。
在沖擊載荷作用下，這種互熔組織的存在是極為有利的，它可以保證堆焊與母材的結(jié)合強(qiáng)度，工業(yè)試驗(yàn)已證明了這一點(diǎn)。
2．MM-200磨損試驗(yàn)機(jī)
試驗(yàn)中，上試樣固定不動(dòng)，下試樣（滾輪）旋轉(zhuǎn)，將磨料帶入磨損實(shí)驗(yàn)表面。
上試樣是將堆焊焊條堆焊在10 mm厚的45鋼板上，切成10mm×10mm×12mm的方塊，表面磨光(Ra0.8)。標(biāo)準(zhǔn)試樣為45鋼退火態(tài)。下試樣為Gx-Gr15鋼(HRC58 61)，表面粗糙度R.0.8，尺寸為φ44x9.8mm，轉(zhuǎn)速180r /min。磨料采用60100目石英砂，硬度HV9001 100，磨料流量1820g/min。實(shí)驗(yàn)施加載荷294N，試驗(yàn)時(shí)間2h，測(cè)定失重量，相對(duì)耐磨性：標(biāo)準(zhǔn)試樣磨損量／試樣磨損量，結(jié)果見表1。
3．X一射線衍射儀測(cè)試
為研究堆焊合金的組織，對(duì)試樣進(jìn)行X一射線物相分析，其結(jié)果見圖3。
4．堆焊合金硬度
堆焊電流為150A，堆焊層為一層，堆焊合金的宏觀硬度平均為HRC63.2，基體顯微硬度平均值為HV839。碳化物的顯微硬度平均值為HVI 293。
工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在45鋼錘頭表面堆上1層厚3mm左右的耐磨合金。焊機(jī)為交流焊機(jī)，堆焊電流為150A，共堆焊3套錘頭。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)實(shí)驗(yàn)，使用壽命平均達(dá)27d，比原來使用壽命(原來為3d)提高8倍。
原破碎機(jī)錘頭為45鋼，屬普通中碳鋼，耐強(qiáng)磨粒磨損性很差。經(jīng)高合金耐磨堆焊的錘頭，由于堆焊層較厚，高硬度的碳化物在堆焊層組織中形成骨架，強(qiáng)烈地抵抗磨粒的切削作用。而且堆焊層與45鋼之間屬冶金結(jié)合牢固，不易剝落，從而提高了錘頭的抗磨損能力。
結(jié)語
1．新研制的EDTCrWV-OO型堆焊焊條堆焊工藝簡(jiǎn)單，適合破碎機(jī)現(xiàn)場(chǎng)堆焊要求。
2．破碎機(jī)錘頭堆焊合金的組織為馬氏體+碳化物+殘余奧氏體。
3．堆焊層與母材呈互溶擴(kuò)散狀態(tài)，有利于抗強(qiáng)沖擊磨粒磨損。
4．新型耐磨堆焊合金的堆焊錘頭耐磨性好，是采用45鋼的錘頭使用壽命的8倍，不僅降低了錘頭消耗成本，而且提高了工作效率。
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