立式輥磨和輥壓機已成為水泥工業中的重要裝備，在國內外得到了廣泛應用，用于磨制煤粉、水泥生料、水泥礦渣粉和預碎熟料。立磨按粉磨物料的不同，可以分為煤磨、生料磨、水泥磨、礦渣磨、預碎磨等。我國4000t/d以上的水泥熟料生產線，生料磨基本上已全部采用立式輥磨（在2500t/d及以下的熟料生產線上，生料磨還較多采用球磨機或少量應用立磨），輥壓機的應用就更為廣泛了。
不論何種碾磨設備，不論研磨何種物料（水泥熟料、石灰石、粘土、瓷土、石膏、長石、重晶石及煤等），在使用中，由于物料的摩擦作用，特別是生料、水泥、熟料和礦渣等物料的硬度高、可磨性差，且物料常常含有一些硬雜質，如石英石、鐵塊等，對磨輥、磨盤、擠壓輥等耐磨件的磨損相當嚴重。磨耗使得磨輥與磨盤或擠壓輥對輥之間的間隙加大，設備運轉效率下降，能耗不斷提高，并最終可能導致設備停產檢修。極端情況下，磨輥、磨盤運行時間僅1000多小時就失去碾磨能力，不僅不能保證物料的細度和出粉量，電耗也將成倍加大。
為解決磨損問題，提高設備運轉率，最直接有效的方法就是選擇不同材質的鑄造耐磨件，或者通過各種工藝（如堆焊、噴涂等）來提高工件的耐磨性能。由此，硬面堆焊技術得到了長足的發展，成為對金屬材料進行表面硬化的最為可行和經濟的方法之一?，F在我們針對硬面堆焊技術在中國水泥工業耐磨件應用實踐中的一些問題作一探討。
1 焊接方法和施工方式的選擇
1.1 焊接方法的選擇
焊接方法有很多，如氣焊、手工電弧焊、氣體保護焊、埋弧焊、明弧焊等。對于立磨磨輥、磨盤襯板、擠壓輥輥體等回轉體耐磨件以及耐磨板等平面狀態的耐磨件，均可采用自動焊機堆焊的方法，包括埋弧堆焊和明弧堆焊。其它無法實現自動焊的耐磨件可采用焊條電弧焊、手工焊機補焊、半自動焊機堆焊。
那么這些堆焊方法該怎么選擇呢？我們認為，應從工件的最終性能要求來考慮，例如，煤磨、立磨的磨輥/盤這類工件，它們要求高耐磨、低抗沖擊性，工藝選擇要從碳化物的數量和形態上來考慮；而輥壓機擠壓輥這類產品則要求高抗沖擊、中低耐磨，工藝選擇要考慮碳當量的概念，碳當量決定耐磨件本身的強度、韌性和抗沖擊性。簡單的說，輥壓機擠壓輥的堆焊要考慮預熱和保溫，要圍繞碳當量做工藝，原則上要采用熱焊，需要在一定的條件下進行焊接，焊接、保溫溫度都比較高。而立磨、煤磨的輥/盤要求有足夠的耐磨性能，要考慮碳化物的形態，只考慮控制小的變形和快的冷卻速度，采用冷焊就可以了。因此，埋弧焊更適合輥壓機的堆焊，明弧自保護焊更適合立磨、煤磨的輥/盤的堆焊。只有針對不同的工件和場合綜合考慮堆焊方式，才能兼顧不同的堆焊方法，得到所需要的性能。
1.2 施工方式的選擇
目前的耐磨堆焊再制造方式包括離線堆焊和在線堆焊，離線堆焊發展較早，技術已經比較成熟，在線堆焊是我公司2000年在國內首先做起來的，并且獲得了國家專利和國家創新基金支持。
1.2.1 在線堆焊再制造
立磨磨輥和盤瓦在線再制造是將堆焊機運到現場，在立磨磨輥/盤不拆除的情況下，使用藥芯焊絲進行明弧堆焊再制造。因為不用拆卸磨輥和襯板，用戶可在設備檢修和設備停機的較短時間內進行堆焊再制造，滿足即時檢修的需要，最大程度縮短停工時間。
在線堆焊再制造具有如下明顯優勢：1）降低磨機檢修成本；2）縮短設備檢修停工時間，施工時間更靈活、更機動，適合處理緊急情況；3）降低設備拆卸帶來的風險，施工更安全；4）尤其適合礦渣磨和分塊式磨輥的堆焊，尤其適合大直徑圓環形磨輥套的堆焊再制造。
最初的在線堆焊施工是2000年從電力系統的煤磨開始的。因為電廠一臺機組至少有五到六臺煤磨機，而停機檢修時間只有10-15天，典型磨型如ZGM113系列磨煤機，一個機組六臺煤磨共有18只磨輥、6套盤，若要在檢修期間堆焊完，即使堆焊場地離工廠不是很遠，加上拆裝和運輸時間，以一臺設備堆焊一只輥子計算，共需要24臺設備、10-14天完成施工，而在線堆焊施工卻可以在10天內順利達到同樣的效果。
從2000年至今，嘉克公司一直在進行在線堆焊施工，到工程量最多的時候一共有28只隊伍在外進行在線堆焊施工，每個施工隊伍堆焊量都在5-10噸，能一次性堆焊完成電廠一個機組的全部磨機。水泥廠因為立磨的尺寸比較大，像ATOX50、MLS3626等大的輥套和磨盤堆焊量也都很大。
大量的實踐證明了在線堆焊再制造是比較實用的，不僅能保證堆焊再制造后的質量和使用壽命，保證磨輥和磨盤的原有工作尺寸，而且大大提高了生產效率和出粉產量，降低了更換磨盤和磨輥所帶來的人工成本增加、備件周期及不安全因素的影響。
有人認為在線焊質量可能有問題，我們經過上百個堆焊再制造的案例比較后認為，在線焊如果在裝備上、工藝上真正達到要求，表面質量和耐磨性能和離線堆焊一樣經得起足夠的耐磨時間。
1.2.2 離線堆焊再制造
在線堆焊的成功實施并不能完全取代離線堆焊，這兩種焊接方法同樣重要。用戶如擁有備件，可把磨輥/盤瓦拆卸下來運到堆焊生產基地進行堆焊再制造。
離線堆焊再制造具有下述優點：
1）堆焊再制造的磨輥/盤瓦尺寸不受限制，且各種形狀的磨輥/盤瓦均可堆焊再制造；2）無論工作量多大，離線堆焊施工都不會影響停機時間，也不會造成任何附加損失；3）磨損后的磨輥、磨盤拆下來后可以詳細檢查母材是否存在裂紋等缺陷，施工品質可以得到保證。
離線堆焊風險雖小，但相對施工周期長，且存在拆卸、運輸費用、安裝費用，檢修成本較高，同時堆焊后設備還存在安裝及安裝中的安全等問題。
1.2.3堆焊復合制造
堆焊復合制造是目前行業中采用較多的立磨磨輥/磨盤等耐磨件的制造方式，它是指采用低碳鑄鋼如ZG20SiMn、ZG25、ZG35等鑄造基體，采用硬面堆焊作為耐磨保護層，通過在基材表面堆焊一定厚度的高硬度、抗磨損的耐磨層，由基體提供抵抗外力所需的強度、韌性和塑性等綜合性能，由表面堆焊層提供滿足指定工況需要的耐磨性能。此方法不僅解決了高鉻、鎳硬系列合金材料的高脆性、易開裂、可焊性差的問題，還大大提高了輥套及襯板的耐磨性能。
復合耐磨件在堆焊前其鑄造基體應經嚴格的超聲波探傷檢測，確?；w不存在鑄造缺陷，否則應先進行鑄造缺陷的處理。同時應根據基材成份和成品耐磨性能要求，選擇合理的堆焊材料作為打底層、過渡層和硬面層。目前中國常見的幾種型號的生料磨都已開始采用此制造方案，如宇部50.4磨輥套，Polysius57/28磨輥、磨盤，MLS3626磨輥、磨盤，ATOX50磨輥、磨盤等。電廠的煤磨輥也有采用復合新品的趨勢。
但這種耐磨件制造方法最大的風險就是耐磨層的剝落。所指剝落一是耐磨層與母材鑄鋼間的剝離；二是耐磨層之間的剝離。一般耐磨層越厚剝落的可能性越高，特殊結構的磨輥發生耐磨層剝落的風險也較大。要想降低剝落風險，在堆焊層厚度設計、鑄造基體的結構設計、各層焊絲的選擇、施工工藝和施工操作上都需要嚴格控制，必要時應作焊接工藝評定。總之，采取何種制造方式，關鍵取決于用戶對耐磨件運轉時間、堆焊時機、堆焊風險、產品產量、物料性能、耗電量、費用等的綜合考慮。