本发明涉及耐磨堆焊技术领域，尤其涉及一种耐磨磨盘瓦的堆焊工艺。
背景技术：
在磨煤制粉系统中，如何延长制粉设备易损件的使用寿命，降低维修成本，已成为企业进一步提高经济效益的重要途径。以磨煤系统中速磨煤机为例，作为其主要易损件的磨盘，为提高其耐磨性及抗冲击性，磨盘瓦材质通常为各牌号铸钢，即使采用高铬铸铁复合磨盘瓦，其使用寿命仅也仅为8000~10000小时。因此，磨盘寿命较低一直是制约磨煤系统性能的关键因素。
随着硬面堆焊技术的应用，各磨煤制粉企业已采用了基于耐磨焊条、焊丝的堆焊再制造技术，一定程度上提高了磨盘瓦的耐磨性能，延长了磨盘瓦的使用寿命。但现有的耐磨堆焊技术主要是通过加入碳化钨颗粒或增加碳含量与其他合金来提高堆焊金属层硬度，普遍存在碳当量高、塑性低、抗冲击性低，容易剥落（掉块）等问题。因此，现有的耐磨堆焊磨盘瓦普遍存在堆焊金属层薄，可靠性差，使用寿命依旧较低等问题。此外，现有的高铬铸铁堆焊耐磨瓦，由于堆焊的高铬铸铁金属层的利用仅限于有效截面在100~140mm的铸件上。通过实践运行，对整个耐磨铸件而言是一种高性能材料的浪费，它不仅增加了生产运营成本，也是对高铬铸铁金属资源的利用不当。
因此，鉴于磨煤制粉设备的磨盘材质通常是各种牌号高锰钢、铸钢的现状，结合适用于焊接、堆焊各种牌号的高锰钢、铸钢基材，堆焊层厚度可达32mm，堆焊层金属硬度可达HRC75的一种陶瓷耐磨堆焊焊条，基于特定的堆焊工艺成型创新的双层金属耐磨磨盘瓦，实现高寿命（使用寿命为高铬铸铁磨盘瓦的1.8~2.5倍）磨盘制备具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、易于实施的耐磨磨盘瓦的堆焊工艺。
为解决上述问题，本发明所述的一种耐磨磨盘瓦的堆焊工艺，包括以下步骤：
⑴磨盘瓦衬板布局：采用4块磨盘瓦衬板布局，并通过4条楔形螺栓定位；
⑵采用下式确定磨盘截面尺寸：H=h+2%·D+20mm；其中：H为堆焊修复确定的磨盘瓦高度尺寸，单位mm；h为被磨损磨盘瓦原设计的高度尺寸，单位mm；D为磨辊直径，单位mm；
⑶磨盘瓦焊前准备：
①磨盘已磨损工作面清洗后，采用渗透探伤法检测磨盘存在的裂纹，磨盘瓦裂纹打磨平滑后采用超声波探伤检测裂纹深度，若裂纹深度超过壁厚的1/4，对磨盘进行报废处理；若裂纹深度小于壁厚的1/4，对裂纹进行打磨并使用J506焊条进行补焊处理；
②确认磨盘每块编号，按编号组装固定在变位机上；
⑷磨盘工作层堆焊：控制所述处理后的磨盘温度不大于100℃，常温条件下采用陶瓷耐磨堆焊焊条对所述处理后的磨盘进行多层堆焊；
⑸切割成型：
采用等离子切割，按照编号将磨盘切割成单块，清理表面飞溅和切割产生的飞边毛刺，确认尺寸，进入机加工序完成产品加工即可。
所述步骤⑷中堆焊焊材为陶瓷耐磨堆焊焊条，该焊条的公径为3.2mm、4.0mm、5.0mm，包括焊芯和药皮；所述药皮占焊条总重量的重量系数为0.40~0.48；其中
所述焊芯以焊芯总重量为基准，按重量百分比计，其化学成分为：C 2~4%，Cr 9~12%，Mn 1~2%，Nb 0.1~0.3%，Mo 0.3~1%，Ti 0.1~0.4%，V 0.1~1%，Si 0.2~1%，P ≤0.03%，S ≤0.04%，余量为Fe；
所述药皮以药皮总重量为基准，按重量百分比计，其化学成分为：大理石18~22%，萤石15~20%，云母+膨润土20~26%，金红石+钛白粉12~15%，钛铁5~8%，锰铁5~8%，硅铁5~8%，铬铁3~6%，镍1~3%，稀土氧化物1~3%。
所述步骤⑷中多层堆焊条件是指：
A当焊条的公径为3.2mm时，其对应的焊接电流为110~150安培；当焊条的公径为4.0mm时，其对应的焊接电流为160~200安培；当焊条的公径为5.0mm时，其对应的焊接电流为170~230安培；
B电压范围为20~28V；
C磨盘面与焊枪成15°爬坡焊接，磨盘面与焊嘴间距为10~15mm；
D焊道搭道45%~50%，焊道宽8~14 mm；
E堆焊合金层厚度尺寸为1~32mm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明将传统磨盘设计的12块磨盘瓦衬板布局改进为4块磨盘瓦衬板布局，增加了单块瓦的重量并使瓦与磨盘座的贴合度增强，提高了安装的稳定性。
2、本发明中磨盘衬板滚道弧度增长以及磨盘瓦高度尺寸及滚道弧度尺寸的改进充分考虑了物料层厚度及物料的易磨性、颗粒分布、含水量等因素对磨盘性能的要求。
3、本发明中的陶瓷耐磨堆焊焊条因熔敷金属含有陶瓷、钛、铬、锰、钼、钒、铌等，使得材料堆焊层金属的微观结构非常细腻，耐磨相呈均匀密排六方结构，形成了相当稳定和坚硬的碳化物，使得堆焊层金属呈现硬度高（焊后初始硬度达HRC68，使用后硬度可达HRC75）、耐磨性能优良、耐腐蚀性较好（熔敷金属含有铬、镍等元素，使堆焊层具备一定的耐腐蚀性）的特点。
4、本发明焊接时不需要预热，可交直流两用，焊弧稳定、飞溅少、脱渣容易。通过多层堆焊，堆焊厚度可以达32mm并能保证在磨损、冲击工况下长期工作不掉块。
5、本发明工艺简单、易于实施。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明堆焊磨盘截面尺寸图。
具体实施方式
一种耐磨磨盘瓦的堆焊工艺，包括以下步骤：
⑴磨盘瓦衬板布局：采用4块磨盘瓦衬板布局，并通过4条楔形螺栓定位。
⑵采用下式确定磨盘截面的高度尺寸：H=h+2%·D+20mm（参见图1）；其中：H为堆焊修复确定的磨盘瓦高度尺寸，单位mm；h为被磨损磨盘瓦原设计的高度尺寸，单位mm；D为磨辊直径，单位mm；此外，图1中R为堆焊修复时根据已磨损磨盘瓦实际尺寸确定的滚道曲率半径尺寸，t为堆焊修复确定的磨盘瓦堆焊合金层厚度尺寸。
⑶磨盘瓦焊前准备：
①磨盘已磨损工作面清洗后，采用渗透探伤法检测磨盘存在的裂纹，磨盘瓦裂纹打磨平滑后采用超声波探伤检测裂纹深度，若裂纹深度超过壁厚的1/4，对磨盘进行报废处理；若裂纹深度小于壁厚的1/4，对裂纹进行打磨并使用J506焊条进行补焊处理；
②确认磨盘每块编号，按编号组装固定在变位机上。
⑷磨盘工作层堆焊：控制处理后的磨盘温度不大于100℃，常温条件下采用陶瓷耐磨堆焊焊条对处理后的磨盘进行多层堆焊。
该堆焊焊材为陶瓷耐磨堆焊焊条，该焊条的公径为3.2mm、4.0mm、5.0mm，包括焊芯和药皮；药皮占焊条总重量的重量系数为0.40~0.48；其中
焊芯以焊芯总重量为基准，按重量百分比计，其化学成分为：C 2~4%，Cr 9~12%，Mn 1~2%，Nb 0.1~0.3%，Mo 0.3~1%，Ti 0.1~0.4%，V 0.1~1%，Si 0.2~1%，P ≤0.03%，S ≤0.04%，余量为Fe；
药皮以药皮总重量为基准，按重量百分比计，其化学成分为：大理石18~22%，萤石15~20%，云母+膨润土20~26%，金红石+钛白粉12~15%，钛铁5~8%，锰铁5~8%，硅铁5~8%，铬铁3~6%，镍1~3%，稀土氧化物1~3%。
该陶瓷耐磨堆焊焊条的制备方法采用传统工艺，即：焊芯打磨去锈、校直→干混药粉→加入水玻璃湿混→使用湿粉在焊芯上搓制焊条→晾干的焊条在烘箱内烘干→产品检验。
多层堆焊条件是指：
A当焊条的公径为3.2mm时，其对应的焊接电流为110~150安培；当焊条的公径为4.0mm时，其对应的焊接电流为160~200安培；当焊条的公径为5.0mm时，其对应的焊接电流为170~230安培；
B电压范围为20~28V；
C磨盘面与焊枪成15°爬坡焊接，磨盘面与焊嘴间距为10~15mm；
D焊道搭道45%~50%，焊道宽8~14 mm；
E堆焊合金层厚度尺寸为1~32mm。
⑸切割成型：
采用等离子切割，按照编号将磨盘切割成单块，清理表面飞溅和切割产生的飞边毛刺，确认尺寸，进入机加工序完成产品加工即可。
实施例1 焊接基材为酒钢宏达水泥厂MPF1915辊盘式中速磨煤机磨盘（材质为ZG25），所述多层堆焊层为4层，首层所述焊条公径为4.0mm，焊接电流为124安培，焊接电压24V；其余各层所述焊条公径为5.0mm，焊接电流为180安培，焊接电压32V；焊道宽10~11mm，焊接层间温度86~96℃，堆焊层总厚度平均22mm。焊后硬度达HRC68，使用一个月后检查硬度达HRC75，无掉块。
实施例2 焊接基材为酒钢宏达水泥厂MPF1713辊盘式中速磨煤机磨盘（材质为ZG25），所述多层堆焊层为4层，首层所述焊条公径为3.2mm，焊接电流为115安培，焊接电压22V；其余各层所述焊条公径为4.0mm，焊接电流为128安培，焊接电压26V；焊道宽9.5~10.5mm，焊接层间温度83~95℃，堆焊层总厚度平均20mm。焊后硬度达HRC67，使用一个月后检查硬度达HRC74，无掉块。
上述实施例1~2中，焊条为陶瓷耐磨堆焊焊条，包括焊芯和药皮；药皮占焊条总重量的重量系数为0.45；其中
焊芯以焊芯总重量为基准，按重量百分比计，其化学成分为：C 2.46%，Cr 11.3%，Mn 1.32%，Nb 0.132%，Mo 0.468%，Ti 234%，V 0.264%，Si 0.65%，P 0.021%，S 0.023%，余量为Fe；
药皮以药皮总重量为基准，按重量百分比计，其化学成分为：大理石20%，萤石17%，云母+膨润土23%，金红石+钛白粉13%，钛铁7%，锰铁6%，硅铁6%，铬铁4%，镍2%，稀土氧化物2%。
应该理解，这里讨论的实施例和实施方案只是为了说明，对熟悉该领域的人可以提出各种改进和变化，这些改进和变化将包括在本申请的精神实质和范围以及所附的权利要求范围内。