修复冷轧平整支撑辊的堆焊方法技术

本发明专利技术公开的是一种焊接技术领域的一种用于修复冷轧平整支撑辊的堆焊方法，该方法包括以下步骤，首先去除轧辊表面的疲劳层和裂纹，然后预热到一定温度，再进行焊接，焊接时先焊打底层，再焊工作层，焊接完成后进行脱氢处理，最后再进行机加工打磨堆焊层。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术采用普通的药芯焊丝、特定的堆焊方法和堆焊条件对失效后的轧辊进行处理，成本低，简单易行，采用本方法修复后的轧辊，冷轧平整支承辊辊面硬度在HS66.7～69.8之间，硬度均匀性为±HS1.55，硬度均匀性优于新辊，使用寿命与新辊相当，完全具备使用条件，实现了失效轧辊的重新利用，节省了成本，提升了该类冶金废弃物的经济化利用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接
，尤其涉及一种用于修复冷乳平整支撑辊的堆焊方法。
技术介绍
冷乳平整支承辊是平整机组的关键部件，主要调节带钢的力学性能，消除屈服平 台和轻微的表面缺陷，是重要的冶金备件。在乳制过程中，支承辊每次上机时间15~20天， 且承受不规则磨损、弯辊力、乳制冲击等导致的附加应力，工作条件十分恶劣，主要失效形 式为磨损和剥落。 冷乳平整支承辊，目前国内只有第一重型机械集团公司等两三家企业具备制造平 整支承辊的能力。材质一般采用高碳类或合金含量较高的材料如70Cr2Mn2M〇V、45CrNiM〇及70Cr3Mo等。当冷乳平整支承辊失效后，因其含C量高，合金元素较高，有很强的淬硬倾 向，堆焊过程中极易产生冷裂纹，可焊性很差，堆焊后的硬度均匀性不易保证，要求辊身的 硬度差SHRC2,所以当乳辊失效后各钢铁企业均是直接报废，未再修复使用。 冷乳平整支承辊在使用过程中，多数因工作层磨削至极限尺寸无法使用，但其基 体良好，也有的因局部剥落失去少量工作层而失效，如果直接报废会造成资源浪费，导致钢 厂的辊耗居高不下，生产成本上升，所以有必要研究一种用来修复乳辊的焊接方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种能用于修复冷乳平整机支撑辊的堆焊方 法。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是： 修复冷乳平整支撑辊的堆焊方法，其特征在于，包括以下步骤： 焊前处理：将冷乳平整支承辊表面的疲劳层和裂纹车削干净； 焊前预热：以20°C /h的升温速度对乳辊进行加热，达到340~360°C时进行保温， 保温时间不低于16h ; 焊接：先焊打底层，再焊工作层，打底层堆焊两层，工作层焊至其表面高于乳辊外 表面为止； 焊后热处理：热处理前，炉中初始温度不得低于300°c，待工件进炉后，乳辊堆焊 完成后以层间温度作为进炉的起始温度，以20°C /h的速度升至590°C恒温12小时，然后以 20°C /h炉冷却至300°C后随炉冷至100°C以下出炉； 焊后机加工：对乳辊的堆焊表面进行机加工，使堆焊处外径与乳辊外径相同，并使 其表面达到所需的粗糙度。 其中，在对乳辊进行焊前处理时对辊面用磁粉探伤仪进行探伤，找出所有裂纹。 进一步的是，对乳辊进行焊接时，采用药芯焊丝，保证堆焊层中具有的下述质量百 分比的化学成分：C彡0· 23%、Cr彡6. 12%、Mo彡0· 95%、V彡1%。 进一步的是，在对乳辑进行焊接的时候，当单边厚度达17~18mm时需进行中间热 处理，以20°C /h的速度升至520°C恒温10小时，然后以20°C /h的速度冷却至层间温度后 再进行堆焊。 本专利技术的有益效果是：本专利技术采用普通的药芯焊丝、特定的堆焊方法和堆焊条件 对失效后的乳辊进行处理，成本低，简单易行，采用本方法修复后的乳辊，冷乳平整支承辊 辊面硬度在HS66. 7~69. 8之间，硬度均匀性为土HSL 55,硬度均匀性优于新辊，使用寿 命与新辊相当，完全具备使用条件，实现了失效乳辊的重新利用，节省了成本，提升了该类 冶金废弃物的经济化利用价值。【具体实施方式】 以下通过【具体实施方式】对本专利技术作进一步描述，但不应理解为是本专利技术的限定。 本领域普通技术人员根据上述方案，还可以做出各种形式的修改、替换、变更。凡是基于上 述技术思想所作的修改、替换和变更都属于本专利技术的范围。 本专利技术的修复冷乳平整支撑辊的堆焊方法，其特征在于，包括以下步骤： 焊前处理：将冷乳平整支承辊表面的疲劳层和裂纹车削干净； 焊前预热：以20°C /h的升温速度对乳辊进行加热，达到340~360°C时进行保温， 保温时间不低于16h ; 焊接：先焊打底层，再焊工作层，打底层堆焊两层，工作层焊至其表面高于乳辊外 表面为止； 焊后热处理：热处理前，炉中初始温度不得低于300°C，待工件进炉后，乳辊堆焊 完成后以层间温度作为进炉的起始温度，以20°C /h的速度升至590°C恒温12小时，然后以 20°C /h炉冷却至300°C后随炉冷至100°C以下出炉； 焊后机加工：对乳辊的堆焊表面进行机加工，使堆焊处外径与乳辊外径相同，并使 其表面达到所需的粗糙度。 在车削疲劳层时，单边去除疲劳层厚度不低于2. 5_，遇表面缺陷可局部车削成带 状，对于裂纹应用磁粉探伤仪进行探伤，确保在堆焊前将裂纹清除干净，若经探伤发现乳辊 表面层仍存在裂纹，则应继续将裂纹清除干净。若内部裂纹较深，特别是内部存在环形裂纹 时，则应将乳辊直接报废，不再进行堆焊。 在堆焊前应先对乳辊进行预热，以便提高焊接质量，由于支承辊尺寸、堆焊厚度及 焊接应力较大，为避免支承辊预热后产生冷裂纹，预热温度需高于280°C，考虑到实际操作 上容许程度，加热到340~360°C并保温16h后能达到最佳的焊接效果。 为使堆焊层具有较高的耐磨性和良好的抗冲击性、疲劳性，堆焊层中应含一定量 的C、Cr、Mo、V等元素，焊丝以采用药芯焊丝为佳，堆焊层中应含有下表1所示的质量百分 比的元素成分。 表1堆焊层的化学成分％ 堆焊时为提高与基材的相容性，需先焊接打底层，再焊接工作层，打底层可采用 Multipass236A+HJ260焊丝，工作层采用Multipass236B+HJ107,堆焊时可按表2的参数进 行，保证堆焊层具有优良的热疲劳性和耐磨性。 表2堆焊工艺参数 在焊接过程中，为避免焊接应力积聚过大引起裂纹，必须进行中间热处理，一般当 单边厚度达17~18mm时进行中间热处理，具体以20°C /h升至520°C恒温10小时，后以 20°C /h冷却至层间温度后堆焊。 焊接完成后为了消除焊接残余应力和堆焊金属中的扩散氢，避免裂纹，改善组织 性能，堆焊后应立即进行热处理。 最后进行机加工的时候，应保证有至少3mm的加工余量，以便加工出乳辊工作所 需的粗糙度。 实施例： 选取一根失效后的乳辊，用CT-E磁粉探伤仪对辊面进行100%着色探伤，发现辊 面有热裂纹，无夹渣、未焊透、未熔合等缺陷，未发现多Φ2. Omm的单个缺陷。支承辊修复 后，用TH160里式硬度计对辊面和辊颈均进行硬度检测，硬度测试结果如表3所示。 表3堆焊后支承辊表面硬度 从上表可以看出，堆焊后冷乳平整支承辊辊面各点硬度均匀，硬度在HSD66. 7~ 69. 8,硬度均匀性为土HSDL 55,四个方向的平均硬度HSD68. 2-68. 4之间，与新辊的质量相 当，完全具备使用条件。 将冷乳平整支承辊堆焊后，送至冷乳厂进行试用，使用两个月的情况如表4所示。 表4修复冷乳平整支承辊单位乳制量、磨损及磨削量情况 由上表可以看出，修复冷乳平整支承辊的单位乳制量在16300t/mm以上，超过原 车昆乳制量15500t/mm，并且乳辑磨损均勾适度，工业试验效果较好。【主权项】1. 修复冷乳平整支撑辊的堆焊方法，其特征在于，包括以下步骤： 焊前处理：将冷乳平整支承辊表面的疲劳层和裂纹车削干净； 焊前预热：以20°C/h的升温速度对乳辊进行加热，达到340~360°C时进行保温，保 温时间不低于16h; 焊接：先焊打底层，再焊工作层，打底层堆焊两层，工作层焊至其表面高于乳辊外表面 为止； 焊后热处理：热处理前，炉中初始温度不得低于30(TC，待工件进炉后，乳本文档来自技高网...

【技术保护点】
修复冷轧平整支撑辊的堆焊方法，其特征在于，包括以下步骤：焊前处理：将冷轧平整支承辊表面的疲劳层和裂纹车削干净；焊前预热：以20℃/h的升温速度对轧辊进行加热，达到340～360℃时进行保温,保温时间不低于16h；焊接：先焊打底层，再焊工作层，打底层堆焊两层，工作层焊至其表面高于轧辊外表面为止；焊后热处理：热处理前，炉中初始温度不得低于300℃，待工件进炉后，轧辊堆焊完成后以层间温度作为进炉的起始温度，以20℃/h的速度升至590℃恒温12小时，然后以20℃/h炉冷却至300℃后随炉冷至100℃以下出炉；焊后机加工：对轧辊的堆焊表面进行机加工，使堆焊处外径与轧辊外径相同，并使其表面达到所需的粗糙度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢金，
申请(专利权)人：攀枝花钢城集团协力有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51