硬面技術(shù)是提高機(jī)械零(部)件使用壽命的重要技術(shù)之一。近10年來(lái)，硬面技術(shù)在冶金、機(jī)械、電力、石油、化工、航天、航空等領(lǐng)域得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。與此同時(shí)，冶金裝備大型化、高速化、精密化的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)備品備件提出了更高的要求：除了要具備耐磨性外，還要具備耐沖擊、耐疲勞(交變應(yīng)力)、耐熱應(yīng)力、耐沖蝕及耐氣蝕、耐腐蝕性等能力，甚至一個(gè)零件要同時(shí)具備多種性能，以適應(yīng)部件工況的需要。這對(duì)硬面技術(shù)應(yīng)用發(fā)展也提出了挑戰(zhàn)。在產(chǎn)業(yè)調(diào)整升級(jí)的新形勢(shì)下，進(jìn)一步推廣硬面技術(shù)在冶金行業(yè)的應(yīng)用愈發(fā)重要，而且符合建設(shè)循環(huán)節(jié)約型社會(huì)的要求。
提高設(shè)備和備件性能
冶金設(shè)備很多是在高溫、高壓、重負(fù)荷、高磨損條件下工作，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高其可靠性意義重大。冶金設(shè)備和備品備件多種多樣，單一的修復(fù)工藝無(wú)法完全滿足工況要求，很多須采用多種工藝方法聯(lián)合修復(fù)。硬面技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提高零件表面性能、延長(zhǎng)使用壽命、降低設(shè)備維修費(fèi)用是一種直接、經(jīng)濟(jì)、有效的方法，同時(shí)還有益于機(jī)組作業(yè)率、機(jī)組產(chǎn)量與產(chǎn)品質(zhì)量的提高。
寶鋼通過(guò)研制新的堆焊焊帶、焊劑以及配套堆焊工藝，改善堆焊層的組織與性能，大大增強(qiáng)了連鑄輥的抗冷熱疲勞、耐高溫氧化腐蝕和耐磨損性能，使弧形段連鑄輥使用壽命延長(zhǎng)到約5000爐，水平段連鑄輥使用壽命延長(zhǎng)到約1萬(wàn)爐。
首鋼初軋廠開(kāi)坯軋輥消耗原來(lái)每年耗資1億元，每?jī)商旄鼡Q4根。采用激光表面強(qiáng)化工藝后，原始硬度為HRC23~HRC28，處理后提高到HRC57，壽命延長(zhǎng)1倍以上。過(guò)鋼量由原來(lái)的7000噸提高到1.9萬(wàn)噸。
攀鋼硬面技術(shù)的應(yīng)用范圍涉及幾十家廠礦企業(yè)，從高爐設(shè)備到礦上耐磨備件，從簡(jiǎn)單修復(fù)到新品預(yù)保護(hù)、進(jìn)口備件國(guó)產(chǎn)化，解決了不少攀鋼生產(chǎn)中的急難事項(xiàng)。多年來(lái)，攀鋼預(yù)保護(hù)和修復(fù)的各類備件有100多項(xiàng)，僅連鑄輥一項(xiàng)就達(dá)4000多支，累計(jì)產(chǎn)值近1.5億元，利潤(rùn)超過(guò)2000萬(wàn)元。
萊鋼的硬面技術(shù)應(yīng)用主要在軋輥堆焊修復(fù)、軋輥激光處理、連鑄輥堆焊修復(fù)、轉(zhuǎn)爐煙道噴涂等領(lǐng)域，為延長(zhǎng)備件使用壽命、降低生產(chǎn)成本作出了一定的貢獻(xiàn)。其中，他們采用堆焊的方法對(duì)H型鋼生產(chǎn)中的重要備件———BD軋輥進(jìn)行再生，并通過(guò)合金成分的調(diào)整對(duì)軋輥進(jìn)行表面強(qiáng)化，達(dá)到了再生和強(qiáng)化的雙重目的，每支修復(fù)輥可降低一半的采購(gòu)成本。
多種工藝技術(shù)百花齊放
近10年來(lái)，硬面技術(shù)在我國(guó)得到了快速發(fā)展，呈現(xiàn)出多種工藝技術(shù)百花齊放的特征，并在許多行業(yè)以及國(guó)家重點(diǎn)工程中得到了推廣應(yīng)用。
埋弧、明弧自動(dòng)堆焊技術(shù)市場(chǎng)前景更為廣闊。隨著我國(guó)鋼產(chǎn)量的急速攀升，冶金行業(yè)的主要消耗磨損件———軋輥大量報(bào)廢，埋弧、明弧自動(dòng)堆焊技術(shù)因此得到迅速發(fā)展。堆焊是軋輥再制造工藝的主要方法，軋輥修復(fù)的主要品種包括連鑄輥、除鱗夾送輥、拉矯輥、開(kāi)坯輥、夾送輥、助卷輥、冷矯輥、熱矯輥、多節(jié)輥、延伸輥等。此外，在冶金行業(yè)的高爐襯板、布料溜槽等，礦山行業(yè)的阿姆斯特朗電鏟等，以及煤炭行業(yè)的掘進(jìn)機(jī)、*輸送機(jī)溜槽等諸多領(lǐng)域，都經(jīng)�？梢�(jiàn)埋弧、明弧自動(dòng)堆焊技術(shù)的“身影”。
超音速噴涂技術(shù)發(fā)展較快。該技術(shù)是近10年發(fā)展較快的加工工藝，由于動(dòng)力大、效率高，解決了等離子、氧乙炔噴涂結(jié)合強(qiáng)度不夠的難題，一些過(guò)去不能解決的問(wèn)題現(xiàn)在迎刃而解。超音速在球閥、閥板、網(wǎng)紋輥、風(fēng)機(jī)葉片、沉沒(méi)輥方面的應(yīng)用已經(jīng)形成了規(guī)模化、自動(dòng)化、規(guī)范化工藝，是一個(gè)技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)效益顯著的工藝加工方法。
等離子噴涂噴焊工藝實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動(dòng)化，擴(kuò)展了應(yīng)用領(lǐng)域。近10年來(lái)，隨著閥門、內(nèi)燃機(jī)氣門工業(yè)的復(fù)蘇，閥門、氣門密封面的強(qiáng)化需求越來(lái)越大，等離子噴涂噴焊工藝取代了氧乙炔手工噴涂焊，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動(dòng)化。等離子設(shè)備也升級(jí)換代，電腦控制、觸摸屏界面等使產(chǎn)品質(zhì)量能夠有效控制，操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度降低，生產(chǎn)效率提高。等離子堆焊在油田管子接頭、煤炭綜采機(jī)中部槽、閥門、氣門等方面的應(yīng)用已經(jīng)是完全成熟，而近年來(lái)在軋輥復(fù)合堆焊、耐磨板復(fù)合堆焊和螺桿堆焊等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，更擴(kuò)展了等離子堆焊的應(yīng)用領(lǐng)域。
真空熔結(jié)工藝逐步推廣應(yīng)用。真空熔結(jié)工藝是一門新工藝，其顯著特點(diǎn)是環(huán)保、節(jié)能、投資少、見(jiàn)效快，已成功地在鋼管廠對(duì)輪、穿孔頭，建材行業(yè)刀片、閥門閥板，鋼廠箍條上形成批量化、規(guī)�；瘧�(yīng)用，部分企業(yè)還將其用于一些零部件的局部修補(bǔ)。但是，零部件的品種繁多，技術(shù)要求不同，真空熔結(jié)工藝多變，其成本較高，制約了這一技術(shù)的大量應(yīng)用。目前一些企業(yè)針對(duì)真空熔結(jié)工藝的特點(diǎn)，對(duì)一些面廣量大的產(chǎn)品開(kāi)展了有效研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，力爭(zhēng)在抗磨領(lǐng)域中探索出一條新路。真空熔結(jié)技術(shù)用于產(chǎn)品預(yù)防護(hù)，實(shí)現(xiàn)其批量化、規(guī)�；瘧�(yīng)用是可行的。
感應(yīng)重熔技術(shù)提高材料利用率。它是將合金粉末采用噴涂或黏結(jié)的方法，經(jīng)感應(yīng)線圈加熱熔化形成所需的焊層，目前以G輥(輸送輥)、抽油桿、各種柱塞為加工主體。與火焰噴焊方法相比，該工藝具有很好的控制性，采用粉末黏結(jié)法，材料的利用率可達(dá)到*。它還克服了噴涂沉積效率低的缺陷，降低了生產(chǎn)成本，改善了工作環(huán)境，避免了粉塵對(duì)人體的傷害，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
激光熔覆工藝在局部修復(fù)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)要求高、自身價(jià)值高的工件采用激光熔覆工藝進(jìn)行局部修理，是一個(gè)高技術(shù)含量的加工手段，焊層結(jié)合強(qiáng)度可靠，變形量小。對(duì)于冶金用軋輥采用激光熔覆修復(fù)是否具有可行性，修復(fù)厚度、面積、成本均是優(yōu)先考慮的因素。如果軋輥修復(fù)形成復(fù)合型軋輥時(shí)，激光熔覆表面合金層是一個(gè)很好的工藝選擇。激光熔覆材料是一個(gè)新領(lǐng)域，不同的工況條件要求不同的材料選擇。到目前為止，激光熔覆專用粉末尚未形成，亟待統(tǒng)一、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化。
目前，硬面技術(shù)的應(yīng)用還僅限于實(shí)力較強(qiáng)的特大型、大型鋼鐵企業(yè)中，還沒(méi)有形成規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化。在“十二五”期間推動(dòng)硬面技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)把先進(jìn)設(shè)備、先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)工藝的引進(jìn)消化吸收與自主創(chuàng)新相結(jié)合，形成自身的核心技術(shù)；優(yōu)化各方面資源，走科研、生產(chǎn)一體化，廠礦、院所合作的道路，使科研項(xiàng)目有針對(duì)性和可應(yīng)用性，及時(shí)解決生產(chǎn)中的難題，同時(shí)也使科研成果能夠在*短的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，發(fā)揮其技術(shù)資源效能。
