【水泥人網】摘要：高鉻鑄鐵是目前使用于磨輥及磨盤襯塊最理想之材料，其原理是由于較高含量的碳及鉻在高溫下生成Cr7C3散布于鐵基之中，而同時鐵之組織也隨之發生變化，大部分形成馬氏體，因而變為一種相當耐磨之結構，在20世紀80年代此種材料被廣泛應用于立磨上。開始被電廠、水泥廠應用于磨煤機上，由于立磨相較于球磨機具有相當多的優點，如占地空間少，噪音較小，節省能源，故逐漸取代了傳統的球磨機，90年代水泥設備制造廠，開始用于生料磨及水泥磨上。立磨之維修較為困難，而其大部分的維修都是由于磨損而引起的，而此期間水泥生產大型化之進度更是一日千里，隨著磨料之增加，磨損情況也更進一步的加驟。

高鉻鑄鐵是目前使用于磨輥及磨盤襯塊最理想之材料，其原理是由于較高含量的碳及鉻在高溫下生成Cr7C3散布于鐵基之中，而同時鐵之組織也隨之發生變化，大部分形成馬氏體，因而變為一種相當耐磨之結構，在20世紀80年代此種材料被廣泛應用于立磨上。開始被電廠、水泥廠應用于磨煤機上，由于立磨相較于球磨機具有相當多的優點，如占地空間少，噪音較小，節省能源，故逐漸取代了傳統的球磨機，90年代水泥設備制造廠，開始用于生料磨及水泥磨上。立磨之維修較為困難，而其大部分的維修都是由于磨損而引起的，而此期間水泥生產大型化之進度更是一日千里，隨著磨料之增加，磨損情況也更進一步的加驟。

在此期間硬面堆焊之技術也有顯著的進步，其原理與高鉻鑄鐵完全相同，只是將高含碳量及含鉻量之焊條或焊絲利用電焊之方法而生成Cr7C3，而由于工藝上之不同，利用電焊的方法可以有較高之含碳量（鑄造時約為3%，電焊約為5%）及含鉻量（鑄造時為15-25%。電焊時為25%-30%），所以其硬度比鑄造品高，且由于冷卻時間很短僅需幾秒鐘（鑄造需幾小時）故所生成之Cr7C3之金相組織遠優于鑄造品，進而耐磨性會增加很多。

當電焊進行時，由于空氣中含有大量的氧，必須加以隔絕，否則必生成Cr2O3而非Cr7C3，因此為了隔絕空氣中的氧，一般有以下三種方法：

一、埋伏焊：此法于施工時在焊物體上覆蓋一層砂，可以隔絕空氣中的氧。

二、氣體保護焊：此法在焊槍口加上一個環套，而導入與焊絲不產生化學變化的氣體（如CO2、N2、A等）以隔絕空氣中的氧。

三、自保護明?。捍朔ㄓ诤附z之藥劑中加入可產生自保護氣體之化學物，以隔絕空氣中的氧。

上述三種方法之區別，埋伏焊和氣體保護焊一般需將焊物體預熱至200℃—300℃，否則焊道與母材之牢度不足，另此二法在焊道外層會形成殼狀物，此殼狀物必須敲掉，否則進行第二層焊接時無法牢固，影響品質甚巨，而自保護明弧焊一般采取冷焊（即無須預熱）且不生成殼狀物，工藝上較為簡單，無須任何保護與敲殼動作，所以施工中較不易造成人為的失誤，且因施工時溫度較低，故產生Cr7C3之金相組織較理想，因而其使用壽命會較長。

硬面堆焊之優劣取決于下列三個條件：

一、焊絲（或焊條）

焊絲之品質是影響堆焊之最主要條件，就目前而言，使用歐洲生產之此類焊絲品質較佳，國產之焊絲在下料填充時較不均勻，焊絲接縫不密合（導致漏粉現象），再加上配方較為不理想，所以其產品遠不如歐洲之產品，寄望于國內焊絲制造廠加緊研制與改良。

二、工藝技術

?堆焊時的施工步驟與方法相當重要，如處置不當，將導致于運轉時產生崩落，促使磨輪發生跳動，粉磨效率下降，嚴重時則損壞設備，使整條生產線停產，后果相當嚴重。

三、員工素質

由于磨機之磨輥和磨盤襯塊其磨損面相當不規則，大多呈犁溝狀，所以堆焊時員工之技術水平與敬業精神就相當重要，否則完工后，如真圓度不佳或表面高低落差過大時，均會影響運轉效率，浪費能源，甚至損壞磨機主體，所以如何訓練員工提高其技術水平與耐心，從而堆焊出高壽命高效率之產品，就值得業界之經營者深思之。

總之硬面堆焊是一門非常專業的行業，國內有很多的磨機使用單位成立了第三產業從事磨輥和磨盤襯塊的焊補工作，筆者百思不得其解，因為良好的焊補不僅可以延長使用壽命，降低維修費用，另外可以降低電耗量節省能源，此點是大家所忽視的，根據筆者的經驗良好的堆焊能源節省的金額甚至超過其焊補費用，所以將堆焊修補工作交付專業的廠家去完成才是正確的選擇。

筆者于1989年在臺灣成立上慶栗本鋼鐵工來股份有限公司的，采用最先進的自保護明弧焊法，專門從事磨輥及磨盤襯塊的硬面之焊補，又于1993年開始研究制作碳化鉻復合式耐磨鋼板UP-PLATE，于1995年正式推出。很快就占有臺灣的全部市場。1998年開始拓展海外市場，目前已外銷50余國家，同年并將此UP-PLATE耐磨板引進國內，廣泛的應用于嚴重的磨損部位（如下料溜槽、管道、選粉機之導向葉片、風機葉片、殼體等），另于2001年在昆山成立昆山惠豐耐磨工業有限公司，從事磨輥及磨盤襯塊之堆焊修復施工。由于產品之優良、誠信之服務，截至目前已擁有廣大的水泥廠用戶，其中大都為大型水泥集團（如海螺集團、華新集團、三獅集團等）。此外為改進高鉻鑄鐵制作的磨輥與磨盤襯塊易斷裂之缺點，同時開發硬面堆焊之新品磨輥及磨盤襯塊鑄造堆焊，其方法是以高拉力鋼為鑄造材質，并預留耐磨面以硬面焊絲堆焊之，此種新品具有相當多的優點，其中最重要的是不易斷裂，可以重復修復使用，大幅的降低維修費用，增加了使用效率，此項業務目前已推廣至海外市場（如日本UBE公司產品、Polysius公司產品、德國Loesche公司產品等）。

由于筆者學疏才淺，尚請國內專家學者不吝指正，不勝感激。

【作者:張昆謀】