堆焊技术在冶金工程机械维修中的应用

堆焊技术在冶金工程机械维修中的应用

孙成鹏    吴林轩    由栋家

江苏省苏州市张家港市永钢集团炼钢二厂 江苏省 苏州市 215628

摘要：随我国冶金业的迅猛增长，堆焊技术因其在加固与修复大型机械设备方面的突出优点而广获青睐。应用此技术不单能对机械设备的损坏部位实施有效修补，亦能提升机械的工作效率，进而显著减少公司在设备养护上的花费。堆焊技术凭借其消耗低、操作简易以及施工成本优势，在多个领域得到了推广和正面评价。尤其在冶金领域，该技术对推动我国经济的飞速增长发挥了重要作用。本文旨在针对冶金设备维护领域的堆焊技术做出深入探讨，期望能够为我国的冶金设备保养和维修提供有益的建议。

关键词：冶金；机械设备；设备；维修；

前言：在冶金产业发展中，大型机械设备是生产的核心，其运行状态直接影响到生产效率和产品质量。堆焊技术的应用，确保了这些关键设备能够在遭受损耗后得到及时且有效的修复，延长了其使用寿命，进而保证了生产过程的连续性和稳定性。此外，借助于堆焊技术的应用，企业能对设备进行性能的优化和强化，使其能在更为恶劣的工作条件下稳定运行，提升了设备的可靠性和安全性。

1. 堆焊技术概述

本质上讲，堆焊技术是一项通过在受损金属表面施焊恢复的技艺，它通过向损害区添加新的金属层以实现保护作用。此技术不但有效缓解了设备的磨损，还因为为机械表面构筑了金属防护层而大幅提升了冶金设备的使用年限。冶金领域对堆焊技术的广泛采用不只要求行业管理层的关注，更呼应了对堆焊技术专家的培育需求。现实调查中易见，一些冶金企业的负责人并没有给予堆焊技术足够的重视，认为这是一种复杂且难以精通的技术，这样的误区显著阻碍了堆焊技术在行业内的推广。更进一步，冶金行业中真正精通堆焊技术的专才相对缺乏。通常由于施工人员技能不够，可能会导致堆焊工序质量下降，乃至于不专业的操作增加施工风险。从这个情况可以观察到，堆焊技术作为一项既实用又低成本的维修工艺，在冶金领域的运用不仅急需获得业界领导的进一步重视，而且迫切需要加强专业技能人才的系统培训。通过增进对堆焊技术的了解和认识，纠正对其的错误观念，以及加强技术人才的培养，可以不仅优化堆焊操作的实施，也能激励冶金行业的持续成长，向行业的发展注入创新动力。

2. 冶金机械设备维修中的堆焊技术

2.1 宽极带堆焊技术

宽极带堆焊技术作为近期技术进步的一个亮点，在多种使用场合下证明了其广泛的适用性和优良的效果。该技术通过连接已准备的成型任务与合金焊材，为施工人员打造了一个高效的焊接环境。通过采用宽极带堆焊技术，施工人员可以准确控制焊接宽度在300毫米以内，并且可以一次完成焊接形成，从而实现高效焊接。更进一步，宽极带堆焊技术的运用显著提升了工作效率，同时简化了操作过程，减少了原材料浪费。采用此技术，企业能在维修成本方面实现大幅节约，为企业的持续发展提供坚实基础。特别是在进行大面积平面的堆焊修补时，宽极带堆焊技术能够展现其卓越性能，确保了修补工作的质量与效率同步提升[1]。

2.2 连铸辊修复中的堆焊技术

在连续铸造的生产线上，辊子扮演着至关重要的角色，它们的性能直接影响到了生产的效率与产品的质量。这些辊子通常采用耐高温的钢材作为主要材料，但在实际运行中，它们经常遭受裂纹、变形等各种问题的挑战。在目前的连铸辊保养实践中，埋弧焊等传统的焊接手段仍然是首选方法。然而，这些传统技术往往难以达到保养的高质量需求，并不能有效提高设备的使用年限。此难题主要是因为所采用的堆焊材料—通常是碳和其它合金元素构成的增强合金。当在极高温度下操作时，这类材料易使得设备的耐磨损能力和抗压应力性能降低，进而导致磨损或裂纹的产生[2]。

针对连铸辊面临的诸多问题，众多企业正积极探索新型堆焊材料并改良现有的焊接技术，旨在不断增强堆焊技术的应用效果。经实践验证，堆焊技术在连铸辊的维护中得以有效地解决了前述难题，同时保证了维修任务得以高标准和高效率地完成。随着我国冶金行业的快速进步，堆焊修补技术亦在不断创新之中，以满足行业不停变化的需求和挑战，进而促进了技术应用的质量与效率的提高。面临夹送辊的失效挑战时，专家团队深入剖析了故障原因并对设备性能进行了全面考察，通过调整合金元素，对问题进行了深刻而合理的分析。团队细致探讨了合金结构与焊接金属硬度的相互作用，终选定GJ-13+KF81和BGJ-12+KF81作为最佳堆焊材料。在具体操作层面，通过对堆焊技术的细致优化，设定夹送辊硬度为(50±2)HRC。这一策略不但极大增强了堆焊层的耐温性和抗磨性，而且在维护操作中获得了突出效果，有效减少了辊子更换所需时间，为企业的持续增长提供了坚实的支撑[3]。

2.3 齿轮修复中的堆焊技术

在金属加工领域，尤其是冶金行业，齿轮被视为核心构件，执行着至关重要的传递与支撑功能。它们往往具备一种表层坚硬而核心具有韧性的结构，这一特性主要得益于齿轮的主要生产材料——低碳合金钢。然而，把这种材料加工成符合标准的齿轮非常具有挑战性，需要穿越一系列繁复的制作过程，包括但不限于淬火与碳渗。在齿轮维护和修补过程中，淬透性成为一个至关重要的考虑因素，同时必须精确管理加热阶段的温度，以避免损坏齿轮的微观结构。面对大型斜齿轮在运作中断裂这一挑战，此问题经常对生产流程造成严重中断。这种情况下，使用远红外辐射加热器对受损部位进行恰当的加热处理，并采用堆焊技术进行细致的修复，成为了一种行之有效的策略。该技术不仅可以精确地补救断裂的齿，还能在齿轮恢复工作状态后，确保它的良好运行性能得以保持。合理应用堆焊技术，能够最大程度地保留齿轮的原始性质，并确保修复质量的同时，规避了因高温处理而可能引发的结构损伤。此外，堆焊技术也在提高修理效率方面显示出了显著优势，能有效缩短停工时间，据此为企业节约了一大笔经济开支。

2.4冶金设备维修中的激光堆焊技术

作为一种创新的技术手段，激光堆焊技术因其在控制热量方面的高精度而在多种应用背景下展现了其显著的优势。此技术与传统堆焊方法的区别之一就在于它在操作过程中能保持一定的工作距离，这一点在处理各类冶金设备时尤为重要，尤其是在设备运行条件频繁变化的情况下，显示出了其广泛的适配性。在诸如轧机辊等冶金设备的修补领域，激光堆焊技术已证明了自己的卓越性能。根据实际应用经验，即使是硬度超过62HRC的设备，采用此技术也能有效地进行维护，并显著提高工作辊的服役周期，这一周期可能从两个月延长至七个月。这不仅证明了激光堆焊技术在提高设备性能上的有效性，也反映了它在成本效益方面的显著优势。激光堆焊技术之所以在行业中受到高度评价，是因其精准控制热量的能力与操作中的高度灵活性相结合。这一技术确保了焊接过程的精准度和品质，同时能在冶金设备多样化且复杂的环境中维持其稳定和可靠的输出。这种高适应性和可靠度是传统堆焊方法难以达到的。

结语：综上所述，堆焊技术作为提升冶金行业机械设备性能和延长其使用寿命的关键手段，在提高机械设备的质量及维护效率方面扮演着至关重要的角色。然而，技术内部的诸多挑战和问题已经成为限制其在机械维护领域应用效果的主要障碍。面对这种情况，迫切需要我们着手进行深入的分析和优化改进，拓展不同的堆焊技术方法，以便在保证维修质量、提高维修效率和确保维修精度的同时，保障冶金行业中各类机械设备的稳定运作。

参考文献：

[1]刘昕.简述冶金机械设备维修中的堆焊技术[J].中国金属通报,2019,(06):98-99.

[2]李德照.探析冶金机械设备维修中的堆焊工艺[J].民营科技,2018,(11):30.

[3]王喜川.堆焊技术在国内石化、冶金行业机械设备维修中的应用[J].高考(综合版),2016,(03):160.