一种扁头套内孔修复方法技术

本发明专利技术公开了一种扁头套内孔修复方法，该方法包括以下步骤：步骤一，对扁头套内孔待修复表面进行粗加工，去除疲劳层；步骤二，对粗加工后的所述扁头套内孔进行激光熔覆堆焊；步骤三，对堆焊后的所述扁头套内孔表面进行精加工至设计尺寸；步骤四，对所述扁头套进行低温回火处理。本发明专利技术的扁头套内孔修复方法，保证了修复面的耐磨性能，提高了扁头套的使用寿命。

A method of repairing the flat head inner hole

The invention discloses a flat head inner hole repair method. The method comprises the following steps: Step 1, rough machining the surface of a flat head inner hole to be repaired and removing the fatigue layer; step two, laser cladding surfacing for the flat head inner hole after rough machining; step three, the surface of the flat head inner hole after the surfacing is surfacing. Finish machining to design size; step four, low temperature tempering treatment of the flat head sleeve. The repairing method of the inner hole of the flat head sleeve ensures the wear-resisting performance of the repairing surface and improves the service life of the flat head sleeve.

【技术实现步骤摘要】
一种扁头套内孔修复方法
本专利技术涉及一种粗轧机主传动万向轴扁头套，特别涉及一种扁头套内孔修复方法。
技术介绍
主传动万向轴在冶金轧制领域应用十分广泛，扁头套作为连接轧辊与主传动轴的最关键部件之一,用于传递主传动万向轴和轧辊之间的相互作用和力矩。图1为扁头套的示意图，轧机工作时，和主传动万向轴连接的扁头套10的内孔11是与轧辊扁头的接触面。出于轧辊装配的需要，扁头套内孔11和轧辊扁头的配合形式在圆弧形工作面上多为间隙配合或过渡配合，在扁势工作面上多为过盈配合或过渡配合。主传动轴带动轧辊进行轧制作业时，首先容易磨损的是扁势面工作面；同时因为扁头在扁头套内无轴心定位装置，扁头套与扁头配合的圆弧工作面也会逐渐产生沿主传动轴轴向方向的相对滑动；因此，扁头和扁头套内孔11工作面之间逐渐形成磨损间隙。由于磨损造成实际工作面积减小，伴随着扁头套内孔11和扁头工作面之间的间隙逐渐扩大，运转过程中产生的间隙冲击越来越大，因而造成主传动扭振的幅度逐步增大，从而加速扁头套和扁头之间的磨损，如此恶性循环，成为轧辊主传动部件疲劳失效的主要原因之一，并会对轧制产品的质量控制产生不利影响。因此，在对扁头套和扁头进行的定期检修中，需要对扁头套内孔11的工作面进行修复。传统上对扁头套内孔磨损表面采用堆焊修复，但是传统堆焊工艺造成基体的热影响区大，残余内应力大，虽然有后继工序的热处理试图消除应力，但也只是消除部分内应力，剩余的内应力会在部件使用中逐步释放，于是不能保证焊后修复区域的受力强度。专利文献CN101890609A公开了一种轧机主轴无衬板扁头套的修复方法，该方法对无衬板扁头套作去应力退火以消除内部应力，对扁势面感应退火以降低硬度。专利文献CN102335805A公开了一种无衬板扁头套修复方法，该包括退火和产品加工工序，所述方法步骤如下：(1)对扁头套二侧扁势面进行退火，以降低渗碳层硬度至≤HRC30，(2)机械加工，以去除扁头套扁势面的硬面层，(3)对扁头套的扁势面进行激光熔敷修复，在扁势面表面形成耐磨层，(4)产品加工。上述两个专利文献公开的方法都是在激光熔覆焊前和/或焊后，需要对扁头套进行中频感应退火。采用感应退火使硬度降低，符合激光熔覆加工要求，但由于感应圈的范围不能完全覆盖R角，硬度不能充分降低，同时感应退火也会对本来应力集中R角进一步附加应力，非常容易造成R角开裂，从而导致扁头套报废。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种扁头套内孔修复方法，保证修复面的耐磨性能，提高扁头套的使用寿命。为实现上述目的，本专利技术的扁头套内孔修复方法，包括以下步骤：步骤一，对扁头套内孔待修复表面进行粗加工，去除疲劳层；步骤二，对粗加工后的所述扁头套内孔进行激光熔覆堆焊；步骤三，对堆焊后的所述扁头套内孔表面进行精加工至设计尺寸；步骤四，对所述扁头套进行低温回火处理。优选地，所述步骤二中的激光熔覆堆焊，首先采用镍基合金粉末进行激光熔覆在所述扁头套内孔形成过渡熔覆层，然后采用钴基合金粉末进行激光熔覆，在所述过渡熔覆层表面形成表面熔覆层。优选地，所述镍基合金粉末，按重量百分比计，包含：镍51～60％，铬15～30％，钼11.5～16％，钨3.5～5％，其余为不可避免的杂质。优选地，所述钴基合金粉末，按重量百分比计，包含：钴55～58％，铬29.5～32.5％，钨4.5～5.5％，铁4.5～5％，镍2～3％，其余为不可避免的杂质。本专利技术的扁头套内孔修复方法，采用镍基合金粉末加工过渡熔覆层，保证激光熔覆层与扁头套基体的焊接接合性能；采用钴基合金粉末加工表面熔覆层，增强激光熔覆表面的抗磨损、抗腐蚀性能。本专利技术的扁头套内孔修复方法，保证了修复面的耐磨性能，提高了扁头套的使用寿命。附图说明图1为扁头套的示意图；图2为本专利技术的扁头套内孔修复方法的流程图。具体实施方式下面参照附图详细地说明本专利技术的具体实施方式。如图2所示，本专利技术的扁头套内孔修复方法，包括以下步骤：步骤一，对扁头套内孔待修复表面进行粗加工，去除疲劳层。首先对扁头套内孔表面进行粗车加工，去除疲劳层，加工深度为3mm。然后在对粗加工之后的扁头套内孔进行表面光谱分析，根据碳含量来确定粗加工深度是否达到扁头套材料基体。在本实施例中，扁头套基体材料的碳含量为0.35～0.45％，如果测得的碳含量不为0.35～0.45％，则需对扁头套内孔继续粗加工。步骤二，对粗加工后的所述扁头套内孔进行激光熔覆堆焊；由于激光熔覆对于表面裂纹敏感性大，在步骤一的表面光谱分析完成之后，还应对扁头套内孔待激光熔覆表面进行着色探伤以保证激光熔覆的可靠性，避免粗加工后的扁头套内孔表面缺陷“遗传”给激光熔覆层。所述激光熔覆堆焊，首先采用镍基合金粉末进行激光熔覆在所述扁头套内孔形成过渡熔覆层，然后采用钴基合金粉末进行激光熔覆，在所述过渡熔覆层表面形成表面熔覆层。采用镍基合金粉末堆焊过渡熔覆层，保证激光熔覆层与扁头套基体的焊接接合性能；采用钴基合金粉末堆焊表面熔覆层，增强激光熔覆表面的抗磨损、抗腐蚀性能。激光熔覆复合层综合了过渡熔覆层和表面熔覆层各自的优点并形成梯度功能：过渡熔覆层具有与基体浸润性好、结合强度高等特点；表面熔覆层具有抗冲刷、耐磨损和耐腐蚀等性能，使修复后的设备在安全和使用性能上更加有保障。所述过渡熔覆层厚度为3～4mm，使得镍基合金熔覆层分别形成与扁头套基体材料和钴基合金表面熔覆层之间的有效金相过渡，从而保证焊接结合强度。由于要进行随后的机械精加工恢复扁头套内孔设计尺寸，表面熔覆层厚度应不小于2mm以保证精加工后有效耐磨层的保留。所述镍基合金粉末，按重量百分比计，包含：镍51～60％，铬15～30％，钼11.5～16％，钨3.5～5％，其余为不可避免的杂质。所述钴基合金粉末，按重量百分比计，包含：钴55～58％，铬29.5～32.5％，钨4.5～5.5％，铁4.5～5％，镍2～3％，其余为不可避免的杂质。镍基合金粉末自溶性、润湿性和焊接性能好，容易在合金钢基体表面形成原子级别的相变扩散融合，接合性能好，不易产生微裂纹。钴基合金材料具有良好的高温性能，优异的热强性、耐蚀性及耐热疲劳性能，特别是在热态下具有优越的耐擦伤性能，尤其的，钴基合金材料的耐磨性能优于镍基合金材料。钴基合金的金相组织基本是由钴基各相固溶体和钨W、钼Mo、铬Cr、镍Ni等金属的化合物构成硬质相，这些硬质相可起到耐磨、耐高温、耐腐蚀和稳定金相组织的作用。为了保证熔覆每层材料时得到相同的激光光斑尺寸并保证金属合金粉末始终送入激光熔池之中，保证激光熔覆的连续性和加工效率，本实施例采用激光扫描与合金送粉同步的同步送粉法，可精确控制送粉量、送粉速度并能实时停止熔覆进行检测。激光熔覆工序完成之后，对修复后的扁头套内孔表面激光熔覆的过渡熔覆层和表面熔覆层进行着色探伤，如果着色探伤的结果发现具有长于5mm的裂纹或者大于0.5mm的砂眼，则回到步骤一对扁头套粗车加工的步骤重新开始。采用激光熔敷进行扁头套的修复，其激光熔覆的过渡熔覆层和扁头套基体的结合强度可达到基体本身强度的90％。步骤三，对堆焊后的所述扁头套内孔表面进行精加工至设计尺寸；对步骤二中堆焊后达到着色探伤标准后的扁头套内孔表面进行机械精加工恢复到设计尺寸。步骤四，对所述扁头套进行低温回火处理。对扁头套整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扁头套内孔修复方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，对扁头套内孔待修复表面进行粗加工，去除疲劳层；步骤二，对粗加工后的所述扁头套内孔进行激光熔覆堆焊；步骤三，对堆焊后的所述扁头套内孔表面进行精加工至设计尺寸；步骤四，对所述扁头套进行低温回火处理。

【技术特征摘要】
1.一种扁头套内孔修复方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，对扁头套内孔待修复表面进行粗加工，去除疲劳层；步骤二，对粗加工后的所述扁头套内孔进行激光熔覆堆焊；步骤三，对堆焊后的所述扁头套内孔表面进行精加工至设计尺寸；步骤四，对所述扁头套进行低温回火处理。2.如权利要求1所述的扁头套内孔修复方法，其特征在于，所述步骤二中的激光熔覆堆焊，首先采用镍基合金粉末进行激光熔覆在所述扁头套内孔形成过渡熔覆层，然后采用钴基合金粉末进行激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢明，张仁其，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31