三百六十行，行行出状元。对于普通公众而言，焊接是一个很少接触到的工业领域，特种焊接则更是偏门中的偏门。郑州机械研究所特焊室20多年来凭借自己在这一领域的潜心研发，形成了一整套自主知识产权的技术、产品和服务体系，走到了业界同行的前列，也赢得了市场的认可和信赖，成为众多高端用户的“正道”之选——                              

“偏门”之术  　正道之选

                     ——记郑州机械研究所特焊室

                                                       本刊记者　侯伟华

        结　缘     

20世纪90年代初期，建材行业开始从国外引进辊轧机技术，配套带进来很多修复辊面的专用焊丝。辊轧机的辊面会随着使用时间的积累而产生磨损，原有的纹路被磨平，有了这些焊丝，就可以通过堆焊的方式将其予以修复。辊面要求具备极高的耐磨性，同时兼有良好的韧性，能实现这些多重要求的焊丝有着很高的技术门槛，这在当时的国内还属空白。

作为国内重型机械领域的重点企业，洛阳矿山机械厂（现中信重工集团）敏锐地意识到了这些焊丝的价值，主动拿出5万元经费给北方的一家研究所去做国产化攻关。对方由院士牵头做了一番调研，觉得行业太小，不愿意深入，事情也就没了下文。

洛矿等了大半年不见动静，又找到了同在省内的郑州机械研究所。因为前边的经费打了水漂，这次也就没抱太大希望，只是象征性地付了三四千元。机械研究所特焊室没有在意经费的多寡，成立了专门的课题组投入研究，经过没日没夜的连续攻关，很快就见到了成效。对比实验表明，特焊室研发的焊丝性能达到了国外产品的同等品质。

特焊室研制的ZD系列埋弧药芯焊丝率先成功应用于洛阳矿山机器厂开发的国产辊压机挤压辊辊面上，一举打破了国外耐磨堆焊材料一统天下的局面。为配合水泥厂家的现场修复，特焊室又配套开发了ZD3焊条，实现了辊面现场的局部维修。

使用初期，由于对辊压机使用的工况条件不是很了解，每个水泥厂的物料差别又很大，挤压辊在使用中也出现过不少问题，有些厂辊面不耐磨，有些厂辊面硬层出现掉块剥落等。科研人员根据反馈回来的信息不断地进行总结，调整配方和堆焊工艺，经过反复的对比试验，终于逐一克服了这些难题，研制的焊丝不但可以完全取代进口焊丝，使挤压辊的修复成本大大降低，辊面耐磨寿命也达到8000小时以上，是国外堆焊寿命的两倍，为辊压机在国内水泥企业的推广应用提供了高性价比的技术支撑。

由于现场修复的条件比较简陋，各方面工艺配套设施也不具备，特焊室率先提出了离线再生性大修的方案。离线修复可对辊面的疲劳层进行彻底清理，可更有效地延长辊体寿命，使堆焊修复后的辊体寿命不低于新辊的寿命。

对于没有备件可更换的厂家，特焊室又开发出直径为1.6 mm的ZD系列半自动气保护药芯焊丝，这种焊丝在现场使用非常方便，工艺简单，焊接设备便宜通用，焊接效率是焊条的3～5倍，一经推向市场就备受用户的好评。

       拓　展        

立磨磨辊堆焊焊丝的研制最初是以埋弧药芯焊丝为切入点，焊接效率低、操作复杂，其推广应用受到一定制约。为了解决这一难题，特焊室成功研制出ZD-O系列明弧立磨堆焊药芯焊丝系列产品。中信重工在LGM5024原料立磨复合磨辊堆焊项目中，收集了8种国内外焊丝进行盲样比对。ZD-O系列磨辊堆焊材料综合性能优良，最终脱颖而出，被中信重工选用。该系列产品在与成都院的立磨项目合作上也取得了可喜的成绩，并推动了产业链的进一步扩大，逐步发展出为水泥厂家提供修复旧辊并制作新辊的服务模式。

早期的市场推广非常艰难，工程师们都是带着焊条去现场，手把手教客户的师傅门具体操作。很多人原本不懂焊接，都是在家学会之后再到现场去教别人。教学相长，这些工程师后来也都变成了焊接的专家。

有一次，两名工程师坐长途车前往一家偏远的水泥厂，在距离工厂还有一公里的地方遇到塌方无法前行，两人一商量，觉得如此半途而废实在可惜，干脆提着鞋子走过了那一段被泥石流阻断的道路。为了做好现场技术服务，一些工程师长年奔波在外，最多的一年有将近300天出差，回家以后年幼的孩子甚至都不认爸爸了。

贴近用户的现场服务，为产品的迭代升级提供了最为快速、准确的反馈。在使用过程中出现的问题，能现场解决的就马上解决，解决不了就立即反馈回所里，大家再集体研究解决方案。如此，特焊室的专家们始终掌握着第一手资料，遇到问题也能及时解决。研究所的其他部门很奇怪特焊室的项目课题怎么那么多，其

实这都是源于一线的实际需求。毕竟，闭门造车的产品即便看起来非常高大上，客户也未必喜欢。

特焊室主任黄智泉向记者介绍，团队的每个人都不是特别强，但会聚在一起就形成了强大的战斗力。员工们把团队当成自己的家，把事业当成自己的孩子来培育，每个人都倾注了大量的感情和心血。

为了打开高端客户的市场，研究所盯上了采用德国洪堡设备的台泥企业。德国人不相信特焊室的产品，台泥的设备主管也对当时在水泥行业没有什么名气的特焊室冷眼想看，即便提出免费给对方焊，人家仍然不答应。作为工厂的关键设备，台泥也是非常慎重，不敢贸然去让特焊室做实验。

经过多次沟通，终于在车间主任那里争取到了机会，决定拿出辊面300毫米宽度的一块让特焊室焊接，以此作为与进口焊丝的对比，并约定焊好了再付钱。特焊室没有让对方失望，两个月之后，他们修复的部分依然完好如初，另外用进口焊丝修复的地方却早早就出现了问题。

从此，特焊室赢得了台泥的信任。90年代中期，台湾派到大陆的高管还都是“高高在上”的客人，是不和负责项目的特焊室工程师同桌吃饭的。实验成功后，一开始只能跟厂子的工人一起吃饭的工程师就被请到了楼上跟台湾人一起吃。

随着辊压机市场的高速增长，许多辊压机设计和制造部门希望能够通过优势互补，将新辊制造和耐磨堆焊工作外协给郑州机械研究所，实现装备运转效率最大化。特焊室为此专门建成重型堆焊车间，以更好地为企业服务。多年来，已经与中信重工、成都院、天津院、南京院、唐山盾石等国内知名辊压机制造商保持了良好的长期合作关系，并为国内许多水泥集团如山水、冀东、天瑞、海螺、亚东、华新、同力等提供优质服务。

        实　力       

经过20多年的发展，特焊室已经开发出几十种耐磨堆焊焊丝和焊条，产品广泛用于水泥、冶金、矿山和水电行业中易磨损部件的堆焊修复，使用效果得到用户的广泛好评。

水泥工业粉磨设备工作状况十分复杂，不同破碎物料的性质差别很大，各种不同的磨损形式共同作用于同一部件。实践证明，那种期望研制可以适用于各种工况的“万能焊条”的想法是不现实的，必须具体问题具体分析，根据不同磨损机理对症选择使用不同的耐磨堆焊材料。

以辊压机辊面堆焊材料为例，一台运转效率高的辊压机，其挤压辊辊面的硬度、耐磨性、抗剥落性、辊体抗裂性以及抗疲劳性等都必须是优异的，郑州机械研究所的专家们设计了四种辊面堆焊材料，分别为打底层、过渡层、耐磨层和花纹层。

打底层的作用保证堆焊层与辊体结合良好，防止整个堆焊层剥落，同时能够有效阻止辊面的焊接裂纹和疲劳裂纹向辊体的延伸、发展，保护辊体不受破坏；过渡层的作用是既要保证与打底层和耐磨层具有非常良好的结合性，同时又要对耐磨层有很好的支撑作用；耐磨层要求堆焊金属具有较高的焊态硬度和良好的抗裂性，具有优异的抗磨粒磨损和抗挤压磨损综合性能；花纹层是直接工作面，要求比耐磨层有更加优异的耐磨粒磨损性能和抗挤压磨损性能，材料的硬度最高。

辊子堆焊完以后，堆焊层的硬度从内到外呈梯度分布，逐渐升高，这样既能保证辊面耐磨性好，又能保证能够承受强大的冲击力、抗裂性和抗疲劳性能。

针对磨粒磨损、冲击磨损、疲劳磨损、金属间磨损、汽蚀磨损等不同的磨损形式以及复合磨损形式，郑州机械研究所研究开发了四大系列60多个耐磨堆焊

焊接材料品种，覆盖了建材行业常见的各种磨损形式。专家们通过仔细分析不同部件的破坏形式和磨损机理，可以为客户推荐提供有针对性的耐磨堆焊材料。

经过多年的研究开发，郑州机械研究所耐磨焊接材料的发展经历了手工焊条——半自动气保护焊丝——全自动埋弧焊丝——全自动明弧焊丝的发展历程，目前已经拥有气保护、自保护、埋弧、明弧等各种形式的耐磨堆焊药芯焊丝，焊丝规格涵盖φ1.6、φ2.8、φ3.2、φ4.0等规格，焊丝包装与国际接轨，实现了盘装和桶装。

在焊接领域有“三分材料七分工艺”之说，要提高辊压机挤压辊堆焊修复的使用寿命，不仅要有优质的焊接材料，还必须有相应配套的先进的堆焊工艺。

国内辊压机挤压辊维修主要采用两种方式：在线修复和离线修复。离线修复，可以根据母材及堆焊材料的相变特性，确定预热温度及保温时间，严格控制焊接层间温度。离线修复可以使辊子焕然一新，甚至比新辊子还耐磨。在线修复则完全不同。现场没有热处理条件，加热及保温措施也不具备，为适应现场冷焊工艺的要求，必定要适当牺牲材料的耐磨性，提高其冷焊结合性，通过花纹层材料的排列密度达到使用寿命的保证。

对一些使用要求比较特殊的用户，如物料中使用的混合材易磨性差，混合材中钢渣和水渣配比较大，导致辊面磨损很大等，特焊室则采用不同的堆焊工艺甚至研发专用焊丝来提高辊子的使用寿命。

据介绍，郑州机械研究所特焊室是国内唯一一家集耐磨堆焊焊材研发、生产、销售、技术服务和堆焊修复为一体的专业的辊压机挤压辊修复和制造厂家，每年用该所研制的焊丝来修复和制造的辊压机挤压辊有1000多台。特焊室的辊压机堆焊修复板块已形成科研、开发、服务一条龙运营模式，其技术水平居国内领先地位。

          口　碑         

八仙过海，各显神通。随着立磨和辊轧机的大量应用，辊面修复也逐渐发展成为一个颇具规模的产业。特焊室这类技术过硬的可以凭本事吃饭，技不如人的则靠一些“技巧”笼络客户，对于不明真相的行外人士而言，这里边的“水”其实很“深”。

修复的行规是按堆焊的重量计价，如同按面积卖房一般。有的单位报价很低，

让人觉得非常优惠，但最终的总价却一点都不低，客户不仅占不到便宜，甚至还可能吃大亏。羊毛总是出在羊身上，其中的奥妙就在于这个重量。

辊面修复之前，先要用短电弧“剥皮”，去除受损严重的坚硬表面，之后再用车床加工，使表面光洁，之后运用超声波探伤等手段探测出肉眼看不见的辊面裂纹的数量和深度，再根据实际情况进行局部焊接处理。从专业角度讲，适度的才是最好的，剥皮越少、焊接量越少，对辊体的损害越小，焊接应力也小很多，反之，焊接的越多越不好。

郑州机械研究所特焊室几十年来坚持诚信经营，按需剥皮，焊接之前处理过的辊面都是台阶状的，既能最大程度地保护基体，又能真正为客户省钱。与之相反，一些厂家则是靠低价招揽客户，辊子来了之后，不管三七二十一，先使劲给“扒皮”，再通过更大的焊接重量，或者用低质的焊材往上堆，如此这般把钱赚到手。

低价只能低质。面对贪“便宜”的客户，特焊室从来都是直接撤出，从不应标。时间久了，一些客户也发现了其中的“奥妙”，懂得了单价便宜的未必总价更低，从此不再贪图有名无实的低价，转而成为特焊室的忠实客户。

创新赢市场，诚信得天下。通过细水长流的口碑积累，特焊室已经占有了辊轧机修复领域70％以上的市场，100余人的团队，每年的营业收入达到1.5亿元。在偏门的耐磨堆焊领域，郑州机械研究所成为广大客户的正道首选。

正如他们自拟的那幅横批为“一丝不苟”的对联：“焊条焊丝实心药芯样样出类拔萃，焊接堆焊冷焊热焊处处工艺精湛”——这，正是耐磨堆焊的最高境界。

来源：《中国建材》杂志特刊