1  情况介绍

    我公司一台三档支承的Φ3×48ｍ回转窑，投产于1988年，1998年发现二档轮带靠近上档轮一侧有一处小裂纹，裂纹从与挡圈接触的厚60 mm处开始，沿轴向向下（窑头方向）裂开，至轮带Φ60 mm孔处，未延至轮带接触带。因当时焊修技术不成熟，担心焊修会造成较大应力，把整个轮带拉裂，故未焊修。经运行中观察，此裂纹短期内未向轴向方向再发展，但后来还是裂至轮带接触面。2005年公司经技改，把窑产量由原来的360t/d，技改后为1000t/d ，同时窑速由原来的3.14ｒ/ｍｉｎ提高到3.8ｒ/min（正常生产的话，窑实际转速为3.9ｒ/min）。2012年5月下旬，开窑后，发现二档轮带有一处新裂纹，在原裂纹的对面，即新裂纹从与下挡圈接触的60mm厚处开始，沿轴向向上（窑尾方向）裂至轮带接触带，在接触带上的轴向长度约200 mm ，与向下裂开的原接触带长约350 mm的裂纹有交错，致使整个轮带全部断开，轮带断裂处运行中有张口现象，转到与托轮接触时有阻卡现象，已无法再继续使用，只得停机修复。第一次焊修时，由公司组织人员进行，由于焊修经验不足等方面的因素，修后未正常运行即再次从焊缝处开裂，随后请外协修复，修复后已运行约6个月时间，未见焊缝开裂现象，说明修复是成功的。现把有关情况介绍如下，供同行参考。

2  轮带断裂原因　　

    轮带材质为ZG45Ⅱ（相当于新标准的ZG310-570），材质要求为碱性平炉钢或电炉钢，HB＝170～210。箱形中空结构，重10t，外圆直径3750mm，内圆直径3170mm，总长770mm，与托轮接触面长550mm，中部厚100mm，边沿厚60mm（具体结构如图1所示）。分析认为，箱型轮带由于断面复杂，铸造时，在冷缩过程中易产生裂缝等铸造缺陷，再加上轮带受到的载荷很大，在轮带断面上产生弯曲应力，同时，轮带内外壁温差也在轮带径向端面上产生温度应力，如轮带铸造后退火不完全，还会在其中产生铸造应力，这三个应力叠加，会导致轮带径向端面上产生裂纹，甚至断裂。而窑的提产提速以及使用时间较长（轮带的设计使用寿命一般为15～20年），也加速了裂纹的发展，最终导致轮带断裂。

3  焊修

3.1 第一次焊修　

   回转窑轮带全部断开后，公司组织有关人员自行焊修，具体过程为：

    ⑴把轮带裂口停在托轮上部，且轮带断裂处刚要转入托轮的位置，以使轮带张口最小，不错位。

    ⑵在轮带两边60mm厚的位置，用碳弧气刨开坡口，坡口宽30mm，深40 mm，然后把坡口处用J506焊条焊牢，焊缝不要高于原圆弧面，再把宽80mm，厚约40 mm，弧长约560 mm的Q235钢板加强筋1（如图1所示）焊在焊缝上面，以防变形与错位。

    ⑶用碳弧气刨开轮带接触带坡口，气刨电流约为350～400A，坡口宽70～90mm，深约90mm，即坡口深度不超过轮带厚度，坡口呈U形。

    ⑷用角磨机打磨坡口，使坡口表面平整。

    ⑸用两把烤枪把坡口周围加热到120～150℃，预热后即进行焊接，焊条为J506，Φ4。在结合层，焊接电流约为150A，短焊道焊接，每焊一层即清渣并锤击焊接边缘结合部，以消除焊接应力，在工作层，焊接电流稍有增加，为200A～240A左右；盖面层，电流约为120A，盖面层比原轮带表面高约2 mm。

    ⑹用角磨机打磨表面层，并用与轮带表面圆弧面一样的圆弧板校正。

    ⑺打磨后，加热焊接面，加热至温度约200℃，然后保温。

    窑焊修保温后，并未立即投入生产，然而在随后进行其它项目的检修中，听到窑体发出几声较大的响声，原因未知。后在转窑时，发现轮带接触带有短裂纹，裂纹在焊缝边缘，沿轴向方向，打磨后，发现焊缝很深，几乎全部断开，而两边加强筋处未裂开。这说明，窑体发出的声响为焊缝裂开时的响声，这也说明此次修复失败。

3.2 第二次焊修　　

    考虑第一次焊修的失败原因主要为经验不足，为此，我们请有经验的施工单位进行了第二次焊修，具体过程为：

    ⑴首先，把回转窑轮带裂口停在最上面，用δ18mm钢板作加强筋3，焊在轮带两边，加强筋尺寸为长×宽＝940×220，加强筋中部与轮带接触处中空，以便开坡口及焊接。加强筋可以预防轮带在开坡口及焊接时的变形与错位。

    ⑵使用300型氧气乙炔割具开坡口，沿裂纹中心线向两边扩大化割除，气割范围为轮带接触带全长，即轴向长度550mm，坡口上宽170～190mm，下宽40mm（如图1所示），轮带两边的60 mm厚的部分及已焊接未开裂的加强筋1未处理。