摘要研（yán）製了一種（zhǒng）用於對棍玻碎機（jī）襯磨堆壞壞條，通過反複調整壞條藥皮成分，找到了適合對棍破（pò）碎機機齒堆 壞的合全衣.通過堆壞層的（de）全相顯徽分析及X射（shè）線物相分析表明:新研製的對棍破（pò）碎機襯磨堆壞壞條組織為馬氏體 +破化物+戲餘奧氏體，堆壞層的硬度在HRC64---65之問，襯磨試臉和工業（yè）試臉證明，對棍破碎機堆壞合全的襯磨（mó） 性能優良，是35CrMoTi鋼的8.6倍，比未堆壞的破碎機使用壽命提高7.8倍。
隨著我國選煤行業的迅速發展，高效對輥破碎機得到越來越廣泛的應用，而對輥破碎機的磨損（sǔn）量相當嚴重。我國目（mù）前大（dà）多數采用的對輥（gǔn）破碎（suì）機材（cái）料為35CrMoTi (或450)鑄鋼，而此類鋼的硬度、耐磨（mó）性均較（jiào）差，無法承受高應力強磨粒磨損。由於對輥破（pò）碎機齒尖的麵積狹小，采用碳化鎢管（guǎn）狀藥芯焊絲、氧乙炔吹焊工藝在齒尖部位堆焊，施工難（nán）度大，很難（nán）推廣普及，而且還存在碳（tàn）化鎢藥芯焊（hàn）絲價格昂貴等問題。為解決上述問（wèn）題，研製出了（le）一種適（shì）合對輥破碎機（jī）機（jī）齒堆焊的新型焊（hàn）條。由於采用低碳鋼為（wéi）焊芯，外塗合金藥皮，其成本僅為碳化鎢（wū）藥芯焊絲的1/4，該焊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（de）堆焊工藝性（xìng）能
本焊（hàn）條采用價廉易購的H08A低碳鋼為焊芯，藥皮是在欽鈣型藥皮的基礎上（shàng）加以改進，保留了欽鈣型藥皮電弧燃燒穩（wěn）定、脫渣容易、飛濺小、成形美觀（guān）、交直流兩用等特點。由於藥皮中（zhōng）的合金劑在電弧攪拌作用（yòng）下迅速向熔（róng）滴中（zhōng）過渡合金元素，當熔滴增大到與母材接觸（chù）時，造成短路，在重力和表麵張力（lì）的作用下迅速過渡（dù）到工件上。這種短路過渡形式具有（yǒu）使焊層化學成分均勻、硬度偏（piān）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，對修複舊軋輥除鏽要求不嚴格，熔渣（zhā）比重小、熔點低、導電性好、多層堆焊也不（bú）易（yì）產生夾渣。
焊條堆焊電流（liú）與欽鈣（gài）型結構鋼焊條相當或稍大一些，4mm焊芯的耐磨焊條堆焊電流在140-160 A之（zhī）間，當堆焊電流偏低時，焊條熔化速率降低，碳及合金元（yuán）素不能充分熔入堆焊層中，而是以熔渣的（de）形式損失掉，合金碳化物含量下降，造成堆焊層硬度偏低，耐磨性下降;當堆焊電流偏大時，熔池溫度隨之升高，碳及合金元素燒損較多，合（hé）金碳化物含量減少，堆焊層硬度和耐磨性下降。大電流還會使熔池溫度上升，易促進粗晶（jīng）的形成，這也是應該避免的（de）.選擇堆焊電流（liú）150 A時，碳及合金（jīn）元素能充分保留在堆焊層中，形成（chéng）一定量的合金碳（tàn）化物硬質相，堆（duī）焊（hàn）層的（de）硬度和耐（nài）磨性得到提高。單層堆焊和多層堆焊硬度差不多，這是因為，此（cǐ）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（suǒ）以，單層堆焊受母材稀釋的程度極（jí）小，這有利於減少對輥破碎機機齒（chǐ）的堆（duī）焊次數，提（tí）高工作效率.以下試驗均采用（yòng）6 4 mm焊芯的堆焊焊條（tiáo），焊接電流為150 A，直流焊機單層堆焊。
2、堆焊合金的組織與性（xìng）能試驗
2. 1堆焊層焊（hàn）態組織
堆焊組織是決定堆焊層耐磨性的主要因素，本文研究的堆焊合金由於含（hán）有較多的合金元素和適量的碳，使堆焊（hàn）層碳化物含量較多.見圖1。其基體組織為馬（mǎ）氏體 +少量殘餘奧氏（shì）體。
2.2 X射線衍射儀測試
對試（shì）樣進行x射線物相分析，其結果證明堆焊合金的組織主要由馬氏體和(Cr, Fe)23C‘組成。
2.3堆焊層磨（mó）損試（shì）驗
該試驗中，上試樣固定不動，下試祥(滾輪)旋轉，將磨料帶入磨損試（shì）驗表麵。上試樣製備:將（jiāng）對輥破碎（suì）機（jī）堆焊焊條堆焊在10 mm厚的45.鋼板（bǎn）上，堆焊層為一（yī）層，切成（chéng）10 mmX 10 mmX 12 mm的方塊，共3塊編為（wéi）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，硬度HRC 58^-61，表（biǎo）麵粗糙度R,O. 8。下試樣尺寸為44.1X9.8mm，轉速（sù）180rpm。磨料采用60---100目石英砂，硬度Hv 900---1 100,磨料流量18-20 g/min。試驗施加載荷19.6N，試驗時間2h。測定重量，三（sān）塊試（shì）樣平均磨損量0. 001 43 g，三塊標準試樣平均（jun1）磨損量0. 011 32 g，相對耐磨性（xìng）為（wéi）:相對耐磨量。二標準試樣磨損（sǔn）量/試樣磨損量=7. 9.
2. 4堆（duī）焊合金硬（yìng）度
堆焊電流為150 A，堆焊層（céng）為一層，堆焊合金的宏觀硬度平均值為HRC 65. 1，基體顯微（wēi）硬度平均為HY351，條狀碳化物的顯（xiǎn）微硬度平均值為HV 1 304,
2.5堆焊合金（jīn）的能譜試驗
用化學方法並采用EDAX-PV9100型X射線能譜（pǔ）儀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（fèn）析和（hé）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（jīn），合金元素總量大於25%.由文獻〔2〕知，該合金係（xì）具有強的抗磨粒磨損能力.
3. 1合金元素的作用
(1)碳能夠與（yǔ）大多數合金元（yuán）素形成化（huà）合物，增（zēng）加堆焊（hàn）層碳（tàn）化物含量，提高耐磨性。碳也可以溶入基體形成固（gù）溶體，提高基體硬度（dù）。但過多的碳又會降低堆焊層的韌性，產生焊接裂紋。本堆焊合金係碳含量限（xiàn）製在0.8%一1.0%這一（yī）範圍.
(2)鉻是碳化物穩定元素，當原子（zǐ）比值N cr/c增加時，鋼中先後生成(Cr,Fe)5C, (Cr,Fe)7C和(Cr,Fe)29C6151。當（dāng）Cr含量較高C含量（liàng）低時（shí），堆焊（hàn）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，基體為萊氏體[6]，這兩種複合碳化物的（de）硬（yìng）度為HV1100一2300，與萊（lái）氏體(HV 700-980)結合在（zài）一起具（jù）有很高的抗應力（lì）磨料磨損（sǔn）和耐熱、耐蝕性能（néng），它的耐磨性（xìng）取決於碳化物的數量和分布，含有大量一（yī）次碳化物的過共晶組織，耐磨性較好。
(3)欽元素（sù）是破（pò）碎機耐（nài）磨堆焊焊條的主加元素之一它對堆焊層的（de）質（zhì）量及耐磨性起著一定（dìng）作用。欽元素是一種強碳化物形成元素，它與碳的親和力大於Fe, Cr元素，碳原子半徑與欽原子半徑之比（bǐ）等於0.53(小於0.59).形成的間隙型碳化物TIC，熔點為3 200 'C，顯微硬度HV 3 200,由於它形成的溫（wēn）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（zuò）用，同時這種高（gāo）硬度、高穩定性的碳化物對耐磨性的提（tí）高也起到積極作用（yòng）。
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，在堆焊層中起著硬 質點作用，提高堆焊層耐磨性。 欽元素除可與碳（tàn）、氮形成高硬（yìng）度、高穩定性（xìng）的化（huà）合物外，還可以起到細化晶粒的（de）作用。使共晶組織細化，提高（gāo）堆（duī）焊層耐磨性，同時增加堆焊（hàn）層韌性（xìng）。鐵元（yuán）素是一種強脫氧劑，可以減少堆焊層中的缺陷.熔渣起脫（tuō）氧（yǎng）、脫氮、造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、淨化堆焊層，而且可使堆焊合（hé）金（jīn）表麵的（de）氧化膜致密（mì），從而提高堆焊合金的耐（nài）磨性（xìng）。
3. 2堆焊合金（jīn）組織與耐磨性的關係
堆焊層組織是決定堆焊層耐磨性的主要因素（sù），由於本（běn）文研製（zhì）的對輥破碎（suì）機堆焊合金中（zhōng）含有較多的合金元素和（hé）適量的碳，形成一定量均勻分布的碳化物，大部分 是(Cr, Fe)7C` (HV 1 200-1 800), TiC (HV 3 200).這些高硬度（dù）的碳化物能（néng）強烈（liè）地抵抗磨料的（de）切（qiē）削性（xìng）能，提高破碎機的抗磨能力，又因為基體組織（zhī）為（wéi）馬氏體+少量殘餘奧氏體，大大提高了基（jī）體耐磨性。
4、工業試驗結（jié）果
通過工業現場試驗證（zhèng）明，使用新研製的堆焊焊條，使對輥破碎機堆焊層的耐磨性（xìng）能很（hěn）好地滿（mǎn）足（zú）了工業要求，獲得了顯著的經濟效益。山東（dōng）鮑店煤礦（kuàng）洗煤廠35CrMoTi對輥破（pò）碎機，未經堆焊使用250 h即報廢，對輥破碎機年耗費54萬元。采用（yòng）新研製的堆焊焊條（tiáo）對其表麵進行（háng）堆焊，對輥破碎機的年耗（hào）費為18.6萬元，一年可節（jiē）約35.4萬元.
5結論
(1)新研（yán）製的對輥破碎（suì）機堆焊焊條交、直（zhí）流焊機均可使用，並且在齒尖上堆焊不流淌（tǎng），完全可滿（mǎn）足現場（chǎng）施工技術要求.I
(2)新（xīn）研（yán）製的對輥破碎機堆焊（hàn）組織（zhī）為馬氏體十碳化物+殘餘奧氏體。
(3)新研製的堆焊焊條其硬度高達HRC65,耐磨性是35CrMoTi的8.6倍。
(4)對輥破碎機堆焊層中的主要碳（tàn）化物（wù）為M7C3型（xíng）。
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