摘要研製了一種用於（yú）對棍玻碎（suì）機襯磨堆壞（huài）壞條，通過反（fǎn）複調整壞（huài）條藥皮成分，找到了（le）適合對棍破碎機機齒堆 壞的合全衣.通過堆（duī）壞層的全相顯徽分析及X射線物相分析表明:新研製的對棍破碎機襯（chèn）磨堆壞壞條組織為馬氏體 +破化物+戲餘奧氏體，堆壞層的（de）硬度在HRC64---65之問，襯磨試臉和工業試臉證明，對棍破碎機堆壞合全的襯磨 性能（néng）優良，是（shì）35CrMoTi鋼（gāng）的8.6倍，比未堆壞的破（pò）碎機（jī）使用壽命提高7.8倍。
隨著我（wǒ）國（guó）選煤行業的迅速發展（zhǎn），高效對輥破碎機得到越來越廣泛的應（yīng）用，而對輥破碎機的磨損量相當嚴重。我國目前（qián）大多數（shù）采用的對輥破（pò）碎（suì）機材（cái）料為（wéi）35CrMoTi (或450)鑄鋼，而此類鋼的硬（yìng）度、耐磨性均較差，無法（fǎ）承受高應力強磨粒（lì）磨損。由（yóu）於對（duì）輥破碎機齒（chǐ）尖的麵（miàn）積狹小，采用碳化鎢管（guǎn）狀藥芯焊絲（sī）、氧（yǎng）乙炔吹焊（hàn）工藝在齒（chǐ）尖部位堆焊，施工難度大，很難（nán）推（tuī）廣普及，而且還存（cún）在碳化鎢藥芯焊絲價格昂貴等問題。為解決上述問題（tí），研製出了一種適合對輥破碎機機齒堆焊的新型焊條。由於采用低碳鋼為焊（hàn）芯，外塗合金藥皮，其成本僅為碳化（huà）鎢藥芯焊絲的1/4，該焊（hàn）條在齒尖上堆焊方便自如，隻需一台小型交流焊機，便於現場施工。
1、焊條的堆焊工藝性能
本焊條采（cǎi）用（yòng）價廉易購的H08A低碳（tàn）鋼為焊芯，藥皮是在欽鈣型藥皮的基礎上加以改進，保留了欽鈣（gài）型藥皮電弧燃燒穩定、脫渣容易（yì）、飛（fēi）濺小（xiǎo）、成形美觀（guān）、交直流兩（liǎng）用等特點。由於藥皮中的合金劑在電弧攪拌作用下迅速向熔滴（dī）中過渡合金元素，當熔滴增大（dà）到與母材接（jiē）觸時，造成短路，在重力和表麵張力的作用下迅速過渡到工件上（shàng）。這種短路過渡形式具（jù）有使焊（hàn）層化（huà）學（xué）成分（fèn）均（jun1）勻、硬度偏差小的優點。另外，本焊條為酸性熔渣，對母材表麵油鏽不敏感，對修複（fù）舊軋（zhá）輥除鏽要求（qiú）不（bú）嚴格，熔（róng）渣（zhā）比重小、熔點低、導電性好、多層堆焊也不易產生夾渣。
焊（hàn）條堆焊電流與欽鈣型結構（gòu）鋼焊條相當或（huò）稍大（dà）一些，4mm焊芯的（de）耐磨焊條堆焊（hàn）電流在140-160 A之間，當堆焊電流偏低時，焊條熔化速率降低，碳及合金元素不能（néng）充分熔入堆焊層中，而是以熔渣的形式損失掉，合金碳化物（wù）含量下降，造成堆焊層硬度（dù）偏低，耐磨性下降（jiàng）;當堆焊電流偏大時，熔池溫度隨之升高，碳及合金元素燒（shāo）損較多，合金（jīn）碳化物（wù）含量減少，堆（duī）焊層硬度和（hé）耐磨性下降。大電（diàn）流還會使熔池溫度上升，易促進粗晶的形成，這也是應該避免的.選擇堆焊電流150 A時，碳及合金元素能充分保留在堆焊層中，形成（chéng）一定量的合金碳化物硬（yìng）質相，堆焊層的硬度和耐磨性得到提高。單層（céng）堆焊（hàn）和多層堆（duī）焊（hàn）硬度差不多，這是因為（wéi），此種焊條沒有螢石之類增加熔深的礦石粉(從焊道斷麵觀察，熔深很小).所以（yǐ），單層堆焊受（shòu）母材稀釋的程（chéng）度極小，這有利於減少對（duì）輥破碎機（jī）機齒的堆焊次數，提高工作效率.以（yǐ）下試驗均采用6 4 mm焊芯（xīn）的堆焊焊（hàn）條，焊接電流為150 A，直流焊機單層堆焊。
2、堆焊（hàn）合金的組織與性（xìng）能試（shì）驗
2. 1堆焊層焊態組織
堆焊組織是決定堆焊層耐磨性的主要（yào）因素，本文研究的堆焊合金由於含有較（jiào）多的合金元（yuán）素和適量的碳，使堆焊層碳化物含量較多.見圖1。其基體（tǐ）組織為馬氏（shì）體（tǐ） +少量殘餘奧氏體。
2.2 X射線衍射儀測試
對試樣進行x射線物相分析（xī），其結果證明堆焊合（hé）金的組織主（zhǔ）要由馬氏體和(Cr, Fe)23C‘組成。
2.3堆焊（hàn）層磨損試驗
該試驗中，上試樣固定不動，下試（shì）祥(滾輪)旋轉，將磨料帶入磨損試驗表麵（miàn）。上試樣製備:將對輥破碎機堆焊焊條堆（duī）焊在（zài）10 mm厚的45.鋼（gāng）板上，堆焊層為一層，切成10 mmX 10 mmX 12 mm的方塊，共3塊（kuài）編為1tt,.,3a。試樣表麵磨光，粗糙度為R,O. 8。標準試樣為35CrMoTi，編號為4U~ 6v。下試樣為GCr 15鋼，830-860℃淬火，150-180℃回火（huǒ），硬度HRC 58^-61，表麵粗糙度R,O. 8。下試樣尺寸為44.1X9.8mm，轉速180rpm。磨料采用60---100目石英砂，硬度Hv 900---1 100,磨料流量（liàng）18-20 g/min。試驗施加載荷19.6N，試驗時間2h。測定重量，三塊試樣平均（jun1）磨損量0. 001 43 g，三塊標準試樣平（píng）均磨損量0. 011 32 g，相對耐磨性為:相對耐磨量。二標準試樣磨損量/試樣磨（mó）損量=7. 9.
2. 4堆焊合金硬度
堆焊電流為150 A，堆焊層為一層，堆焊合金的宏觀硬度平均值為HRC 65. 1，基體顯微硬度平均為HY351，條狀碳（tàn）化物的顯微硬度平均值為HV 1 304,
2.5堆焊合（hé）金的能譜試驗
用化學方法並采用（yòng）EDAX-PV9100型X射線能譜儀（yí）測定堆焊合金成分為:。.8%一1.0%C,0.6%一0.8%B，22%~25%Cr，1.0%一（yī）1. 2%Ti，0.6%~0. 8%W，0.2% ---0.4%Si, 0.2%寫-0.4%Mn, Re微量，Fe餘量。
3、分析討論
從化學分析和能譜試驗可知，新研製的對輥破碎機堆焊合金係高碳高鉻合金，合（hé）金元素總（zǒng）量大於25%.由文獻〔2〕知，該合（hé）金係具有強（qiáng）的抗磨粒磨損（sǔn）能力.
3. 1合金元素的（de）作用
(1)碳能夠與大多數合金元素形成化合物，增加堆焊層碳化物含量，提高耐磨性。碳也可以溶（róng）入基體形成固溶體，提高基體硬度。但過多的（de）碳又會降低堆焊層的韌（rèn）性（xìng），產生焊接裂紋。本堆焊合金係碳含量限製在（zài）0.8%一1.0%這一範圍.
(2)鉻是碳化物穩定元素，當（dāng）原子比值N cr/c增加（jiā）時，鋼中先後（hòu）生成(Cr,Fe)5C, (Cr,Fe)7C和(Cr,Fe)29C6151。當Cr含量較（jiào）高C含量低時，堆焊層為高鉻鑄鐵，層內主要硬度相為(Cr, Fe)7 (C, B):及(Cr, Fe) z3(C, B)6，基體為萊氏（shì）體[6]，這兩種複合碳化物（wù）的硬度為（wéi）HV1100一2300，與萊氏體(HV 700-980)結合（hé）在一起具有很高的抗應力磨料磨損和耐熱、耐蝕性能，它的（de）耐磨性取決於碳化物的數量和分布（bù），含有大量一次碳（tàn）化物的過共晶組織，耐磨性較（jiào）好。
(3)欽元素（sù）是破碎機耐磨（mó）堆焊焊條的主加元素之一它（tā）對堆焊層的質量及耐磨性起著一定作用。欽（qīn）元素是一種強碳化物形（xíng）成元素，它與碳的親和力大（dà）於Fe, Cr元素，碳（tàn）原子半徑與欽原子半徑之比等於0.53(小於0.59).形成的（de）間（jiān）隙（xì）型碳化物TIC，熔點為3 200 'C，顯微硬度HV 3 200,由（yóu）於它形成的（de）溫度高，晶粒細小，彌散分布，對阻止堆焊層中柱晶和枝狀組織起到一定作用，同時這種高硬度、高穩定性的碳化物對耐（nài）磨性的提高也起到積極（jí）作用。
堆焊時，熔池溫度很高，因此會吸收大氣中的氮，與熔池中欽元素形成TIN或Ti (N, C)，這類化合物具有熔點高、硬度高、彌（mí）散分布的特點，在堆（duī）焊（hàn）層中起著硬（yìng） 質點作用，提高堆焊層耐磨性（xìng）。 欽元素除可與碳、氮形成（chéng）高硬度、高（gāo）穩定性的化（huà）合物外，還（hái）可以起到細化晶粒的作用。使共晶組織細化，提高堆焊層耐磨性，同時增加堆焊層韌性。鐵元素是一種強脫氧劑，可以減少堆焊層中的缺陷.熔渣起脫氧、脫（tuō）氮、造（zào）渣及保護熔池的作用。
(4)在堆焊層中加入微量稀土，不僅可以消除有害雜質、淨（jìng）化堆焊層，而且可使堆焊合金表（biǎo）麵的氧化膜致（zhì）密，從而提高堆焊合金的（de）耐磨性（xìng）。
3. 2堆焊合金組織與耐磨性的關係
堆焊層組織是決定堆焊（hàn）層（céng）耐磨性的主要因素（sù），由於本文研製的對輥破碎機堆焊合金中（zhōng）含（hán）有較多的合（hé）金元素和適量的碳，形成一定（dìng）量均勻分布的碳化物，大部（bù）分 是（shì）(Cr, Fe)7C` (HV 1 200-1 800), TiC (HV 3 200).這些（xiē）高硬度的碳化（huà）物能（néng）強烈地（dì）抵（dǐ）抗磨料的切削性能，提高破（pò）碎機的抗磨能力，又（yòu）因為基（jī）體組織為（wéi）馬氏體+少量殘餘奧氏（shì）體，大大提高了基體耐磨（mó）性。
4、工業試驗結果
通過工業現場試（shì）驗證明，使（shǐ）用新研製的（de）堆焊焊條，使對輥破碎機堆焊層的耐磨性（xìng）能（néng）很好地滿足（zú）了（le）工業要求，獲得了（le）顯著（zhe）的經濟效益。山東鮑（bào）店煤（méi）礦洗煤廠35CrMoTi對輥破碎機，未經堆焊使用250 h即（jí）報（bào）廢，對輥破碎機年耗費54萬元（yuán）。采用新研製的堆焊焊條對其表麵進（jìn）行堆焊，對輥破碎機的年（nián）耗費為18.6萬元，一年可節約35.4萬元.
5結論
(1)新研製（zhì）的對輥（gǔn）破碎機堆焊焊條交、直流焊機均可使用，並且在齒尖上堆焊不（bú）流淌，完全可滿足（zú）現場施工技術要求.I
(2)新研製（zhì）的對輥破碎機堆焊（hàn）組織為（wéi）馬氏體十碳化（huà）物+殘餘奧氏體。
(3)新研製的堆焊焊條（tiáo）其（qí）硬度高達（dá）HRC65,耐磨性是35CrMoTi的8.6倍。
(4)對（duì）輥破碎（suì）機堆焊層中的主要碳化物為M7C3型。
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