隨著我國對新能源的不斷開發應用，一種利用煤矸石發電的發電廠應運而生。在燃燒前需對煤矸石進行破碎。目前，使用的錘式破碎機的錘頭大都采用45鋼，而此類鋼的硬度、耐磨性均較差，很難適應高沖擊條件下的強磨粒磨損作用，磨損速度快。我們研究采用EDTCrWV-OO型耐磨堆焊焊條對錘頭進行堆焊，為提高錘式破碎機的錘頭壽命開辟了一條新途徑。
    焊條的堆焊工藝性能
    本焊條采用價廉易購的H08A低碳鋼為焊芯，藥皮在鈦鈣藥皮的基礎上加以改進，保留了鈦鈣型藥皮電弧燃燒穩定、脫渣容易、飛測小、成型美觀、交直流兩用等特點，同時藥皮中的合金劑在電弧攪拌作用上迅速向熔滴中過渡合金元素，熔滴在重力和表面張力的作用下迅速過渡到工件上。由于堆焊層與母材是通過熔焊過渡，屬冶金結合，具有抗強沖擊性能。
    焊條堆焊電流與普通鈦鈣型結構鋼焊條相當或稍大一些，φ4mm焊芯的耐磨焊條堆焊電流在140-160A之間。當堆焊電流偏低時，焊條熔化速率降低，碳及合金元素并未充分熔入堆焊層中，而是以熔渣的形成損失掉，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，熔池溫度也隨之升高，碳及合金元素燒損較多．合金碳化物含量減少，堆焊層硬度和耐磨性下降，大電流還會使熔池溫度上升，易促進粗晶的形成，這也是應該避免的。選擇堆焊電流150A時，碳及合金元素能充分保留在堆焊層中，形成一定量的合金碳化物硬質相，堆焊層的硬度和耐磨性得到提高。
    此種焊條由于沒有螢石之類增加熔深的礦石粉（從焊道斷面觀察，溶深很小）單層堆焊和多層堆焊硬度差不多，。所以，單層堆焊受母材稀釋的程度極小，有利于減少對破碎機錘頭的堆焊次數，提高工作效率。以下試驗均采用φ4mm焊芯的堆焊焊條，焊接電流為150A，直流焊機單層堆焊。
    堆焊合金的組織與性能試驗
    1．堆焊層焊態組織
    堆焊組織是決定焊層耐磨性的主要因素，本文研究的堆焊焊條藥皮中含有較多的合金元素和適量的碳，而使堆焊層碳化物含量較多。
    堆焊層與母材結合部呈互熔擴散狀態(如圖2)，使堆焊層與母材牢固地結合在一起，我們采用16磅大錘，從2m高的落差多次錘擊堆焊層試塊，均未發現堆焊層與母材脫落現象。
    在沖擊載荷作用下，這種互熔組織的存在是極為有利的，它可以保證堆焊與母材的結合強度，工業試驗已證明了這一點。
    2．MM-200磨損試驗機
    試驗中，上試樣固定不動，下試樣（滾輪）旋轉，將磨料帶入磨損實驗表面。
    上試樣是將堆焊焊條堆焊在10 mm厚的45鋼板上，切成10mm×10mm×12mm的方塊，表面磨光(Ra0.8)。標準試樣為45鋼退火態。下試樣為Gx-Gr15鋼(HRC58 61)，表面粗糙度R.0.8，尺寸為φ44x9.8mm，轉速180r /min。磨料采用60100目石英砂，硬度HV9001 100，磨料流量1820g/min。實驗施加載荷294N，試驗時間2h，測定失重量，相對耐磨性：標準試樣磨損量／試樣磨損量，結果見表1。
    3．X一射線衍射儀測試
    為研究堆焊合金的組織，對試樣進行X一射線物相分析，其結果見圖3。
    4．堆焊合金硬度
    堆焊電流為150A，堆焊層為一層，堆焊合金的宏觀硬度平均為HRC63.2，基體顯微硬度平均值為HV839。碳化物的顯微硬度平均值為HVI 293。
    工業實驗結果
    在45鋼錘頭表面堆上1層厚3mm左右的耐磨合金。焊機為交流焊機，堆焊電流為150A，共堆焊3套錘頭。經現場工業實驗，使用壽命平均達27d，比原來使用壽命(原來為3d)提高8倍。
    原破碎機錘頭為45鋼，屬普通中碳鋼，耐強磨粒磨損性很差。經高合金耐磨堆焊的錘頭，由于堆焊層較厚，高硬度的碳化物在堆焊層組織中形成骨架，強烈地抵抗磨粒的切削作用。而且堆焊層與45鋼之間屬冶金結合牢固，不易剝落，從而提高了錘頭的抗磨損能力。
結語
    1．新研制的EDTCrWV-OO型堆焊焊條堆焊工藝簡單，適合破碎機現場堆焊要求。
    2．破碎機錘頭堆焊合金的組織為馬氏體+碳化物+殘余奧氏體。
    3．堆焊層與母材呈互溶擴散狀態，有利于抗強沖擊磨粒磨損。
    4．新型耐磨堆焊合金的堆焊錘頭耐磨性好，是采用45鋼的錘頭使用壽命的8倍，不僅降低了錘頭消耗成本，而且提高了工作效率。
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