在钢铁厂的生产运作中，单齿辊作为关键设备部件，长期处于高温、高磨损的恶劣工况下。例如在烧结机中，单齿辊负责破碎和输送高温烧结矿，其工作环境温度常达 800℃甚至更高，同时还要承受烧结矿的强烈摩擦与冲击。因此，选用合适的耐高温耐磨焊丝对单齿辊进行堆焊修复与强化至关重要，这直接关系到单齿辊的使用寿命、设备运行稳定性以及企业的生产成本与生产效率。

一、常用焊丝类型及特点

      根据单齿辊的常见工况分析，对其进行堆焊时通常使用高铬合金焊丝进行修复。其典型代表如 LQ642 焊丝，以铬元素为主要合金成分，铬含量通常在 20% - 30% 左右。铬在高温下能与氧结合形成致密的氧化铬保护膜，有效提高堆焊层的抗氧化性能，使其在高温环境下不易被氧化腐蚀。同时，高硬度的铬碳化物弥散分布在堆焊层基体中，显著提升了堆焊层的耐磨性能。LQ642 焊丝堆焊层硬度可达 60-65HRC，在高温磨损工况下表现出色，能大幅延长单齿辊的使用寿命。例如在某大型钢铁厂，使用 LQ642 焊丝对单齿辊进行堆焊后，单齿辊的磨损速率明显降低，维修周期从原本的 3 个月延长至 6 个月以上。

二、选择焊丝的考量因素

（一）工作温度适应性

      单齿辊工作温度范围是选择焊丝的重要依据。对于工作温度在 600℃以下的单齿辊，可选用高铬合金焊丝，如 LQ606Z 焊丝，其能在该温度区间内保持良好的抗氧化和耐磨性能。当工作温度处于 600℃ - 900℃时，镍基合金焊丝 更具优势，它能在高温下维持堆焊层的强度和韧性，防止因温度过高导致堆焊层软化、变形。若单齿辊工作温度超过 900℃，则需要考虑采用含有特殊耐高温合金元素（如钨、钽等）的专用高温耐磨焊丝，以满足极端高温环境下的使用要求。

（二）磨损类型与程度

      不同的磨损类型和程度决定了所需焊丝的性能侧重。如果单齿辊主要面临磨粒磨损，如在输送含有大量坚硬颗粒的烧结矿时，碳化钨合金焊丝是较好的选择，其高硬度的碳化钨颗粒能有效抵御磨粒的切削和刮擦。当单齿辊受到冲击磨损与磨粒磨损的复合作用时，需要焊丝堆焊层既具备高硬度以抵抗磨粒磨损，又要有足够的韧性来承受冲击。此时，可选用韧性较好的高铬合金焊丝，并通过优化焊接工艺来调整堆焊层的组织和性能，以适应这种复杂的磨损工况。

（三）与母材的匹配性

      焊丝与单齿辊母材的匹配程度对堆焊质量影响重大。首先，焊丝的化学成分应与母材相近，以确保堆焊层与母材之间具有良好的冶金结合，减少焊接缺陷的产生。例如，对于碳钢材质的单齿辊，应选择成分与之匹配的碳钢或低合金钢为基的耐磨焊丝。其次，焊丝与母材的热膨胀系数也需尽量接近。若两者热膨胀系数差异过大，在堆焊过程和使用过程中的热循环作用下，堆焊层与母材之间会产生较大的热应力，可能导致堆焊层开裂、剥落。因此，在选择焊丝时，必须充分考虑与母材的热膨胀系数匹配问题，以保证堆焊层的稳定性和可靠性。

三、焊接工艺要点

（一）焊前准备

      母材表面处理：在堆焊前，必须彻底清理单齿辊母材表面的油污、铁锈、氧化皮等杂质。可采用机械打磨、车削等方法，将母材表面清理至露出金属光泽，确保焊接过程中焊丝与母材能够良好结合。例如，使用砂轮对单齿辊表面进行打磨，去除表面的污垢和疲劳层，为堆焊创造良好的条件。

      预热：根据单齿辊的材质、尺寸以及所选用的焊丝，确定合适的预热温度。对于大多数碳钢和低合金钢单齿辊，当使用高铬合金焊丝堆焊时，预热温度一般控制在 150℃ - 300℃之间（具体需结合实际情况进一步分析）。预热的目的是减小焊接过程中的温度梯度，降低热应力，防止堆焊层产生裂纹。通过在单齿辊表面均匀缠绕电阻丝进行加热，并使用热电偶实时监测温度，确保预热温度达到设定值并均匀分布。

（二）焊接过程控制

      焊接参数调整：焊接电流、电压和焊接速度是影响堆焊质量的关键参数。合适的焊接参数能保证焊丝的熔敷效率和堆焊层的质量，使堆焊层的组织均匀、致密，避免出现气孔、夹渣等缺陷。在实际焊接过程中，需根据单齿辊的具体情况和焊接效果对参数进行微调。

      焊接顺序优化：合理的焊接顺序能减少焊接变形和应力集中。对于单齿辊的堆焊，可采用分段跳焊或螺旋式焊接顺序。分段跳焊是将单齿辊的堆焊区域分成若干段，逐段进行焊接，每段焊接时跳过一段，待前一段冷却后再焊接跳过的部分，这样能使焊接过程中的热量分布更加均匀，降低热应力。螺旋式焊接顺序则是从单齿辊的一端开始，按照螺旋线的轨迹进行焊接，可有效避免在同一位置重复加热，减少焊接变形。

（三）焊后处理

      缓冷：堆焊完成后，单齿辊应缓慢冷却，以消除焊接残余应力，防止堆焊层产生裂纹。可将单齿辊放入加热炉中，以 10℃/h - 20℃/h 的速度缓慢冷却至室温。或者采用保温材料对单齿辊进行包裹，使其在空气中缓慢冷却。例如，使用石棉布将单齿辊包裹严实，让其在自然环境下逐渐降温，确保堆焊层的组织稳定。

      回火处理：回火处理能进一步消除残余应力，提高堆焊层的韧性和综合性能。回火温度一般根据焊丝和母材的材质确定，对于高铬合金焊丝堆焊层，回火温度通常在 550℃ - 650℃之间。通过回火处理，使堆焊层中的残余奥氏体转变为稳定的组织，减少堆焊层的脆性，提高其使用寿命。

四、国产与进口焊丝对比

（一）国产焊丝优势

      成本效益：国产耐高温耐磨焊丝在原材料采购、生产加工以及运输等环节的成本相对较低，价格通常比进口焊丝更具竞争力。这对于钢铁厂等对成本控制较为严格的企业来说，具有显著的吸引力。例如，在大规模的单齿辊堆焊修复项目中，使用国产焊丝可大幅降低焊接材料的采购成本，提高企业的经济效益。

      供应及时性：国内焊丝生产厂家众多，生产能力较强，能够快速响应市场需求，保证产品的及时供应。相比之下，进口焊丝可能受到国际贸易、运输等因素的影响，供应的稳定性和及时性难以保证。在钢铁厂设备突发故障需要紧急维修时，国产焊丝能够迅速到位，满足企业的生产需求，减少设备停机时间，降低生产损失。

      定制化服务：国内厂家更了解国内钢铁厂的实际工况需求，能够根据不同钢铁厂单齿辊的具体工作环境和磨损特点，提供定制化的焊丝产品和技术解决方案。例如，针对某些钢铁厂单齿辊工作时高温、高腐蚀且高磨损的特殊工况，国内厂家可通过调整焊丝成分和生产工艺，开发出更具针对性的专用焊丝，更好地满足企业的个性化需求。

（二）进口焊丝优势

      技术先进性：在高端焊丝产品领域，进口焊丝往往掌握着更先进的合金配方、制造工艺和技术研发能力。例如，一些进口的镍基合金焊丝在高温强度、抗氧化性能和耐腐蚀性等方面具有卓越的表现，能够满足钢铁厂在极端工况下对单齿辊性能的苛刻要求。

      在钢铁行业持续发展的进程中，单齿辊作为核心设备部件的重要性不言而喻。而围绕其堆焊修复所展开的对耐高温耐磨焊丝的研究、选用及相关工艺把控，已然成为提升钢铁厂生产效能、降低成本的关键环节。在进行采购前，我们可结合生产规模、成本预算、设备工况特点等进行分析，让堆焊层性能持续优化；为钢铁厂高效、稳定、可持续的生产运营筑牢根基，在激烈的市场竞争中赢得优势，从而推动钢铁产业迈向新的发展高度。

      以上内容由耐磨焊丝厂家天津雷公焊接材料有限公司编辑 咨询电话：18202593233