重载万向轴辊端轴套的再制造修复工艺制造技术

本发明专利技术公开了重载万向轴辊端轴套的一种再制造修复工艺，其步骤为：轴套表面清理→成分检测→预热→打底焊→堆焊→去应力退火→机加工→表面淬火→检验探伤。其中，打底焊采用焊接性好、硬度较低的普通焊丝进行打底层堆焊；堆焊采用药芯焊丝进行工作层堆焊，药芯焊丝的化学成分及质量百分比为：C：0.15‑0.3，Mn：1.5‑2.0，Si：0.3‑0.5，Cr：1.8‑2.8，Mo：0.5‑0.8，S≤0.007，Fe余量。本发明专利技术工艺通过打底焊和堆焊的结合，再加之表面淬火工艺，使得修复过的辊端轴套既能很好地保证尺寸要求，又具有高耐磨性、高强度，从而满足生产现场的需要。

Repair Technology of Heavy Load Universal Shaft Roller End Sleeve

The invention discloses a remanufacturing repair process for heavy-duty universal axle roller end sleeve. The steps are as follows: surface cleaning of axle sleeve composition detection preheating bottom welding surfacing stress relief annealing machining surface quenching inspection and inspection. Among them, bottom welding is done with common welding wire with good weldability and low hardness; flux-cored wire is used for working layer surfacing. The chemical composition and mass percentage of flux-cored wire are C:0.15_0.3, Mn:1.5_2.0, Si:0.3_0.5, Cr:1.8_2.8, Mo:0.5_0.8, S < 0.007, Fe margin. By combining bottom welding with surfacing welding and surface quenching technology, the repaired roller end sleeve can not only ensure the size requirements, but also have high wear resistance and high strength, thus meeting the needs of production site.

【技术实现步骤摘要】
重载万向轴辊端轴套的再制造修复工艺
本专利技术属于机械制造领域，具体涉及一种重载万向轴辊端轴套再制造修复工艺。
技术介绍
万向轴辊端轴套是钢材热轧生产线上的重要连接件，其主要功能是连接工作辊并向其传递电机动力，实现上下工作辊的转动进而实现钢带连续轧制。轧钢过程中辊端轴套扁会受到冲击载荷的反复挤压作用，同时工作辊与辊端轴套间还存在轴向微动摩擦，因而辊端轴套磨损快，服役寿命短。目前，对于失效的辊端轴套，传统的修复工艺为：直接堆焊+机加工，而传统的堆焊存在如下问题：(1)采用低硬度焊丝进行堆焊，堆焊层易切削，但是硬度低，耐磨性差，而堆焊层无法通过淬火来提高硬度，很难满足辊端轴套的使用要求；(2)采用高硬度焊丝进行堆焊，堆焊层硬度高，耐磨性好，但是对于堆焊层的切削加工困难，且堆焊层硬度分布不均，同时高硬度焊丝碳当量高，极易出现焊接裂纹，焊接过程控制较难。另外，这种焊丝一般都含有V、Ti等强碳化物形成元素，往往会因为这些硬质相的分布不均而导致堆焊层硬度不均匀，从而影响修复件的耐磨性，使用寿命降低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是提供重载万向轴辊端轴套的一种再制造修复工艺，它通过打底焊和堆焊的结合，再加之表面淬火工艺，其中堆焊时选用合适的药芯焊丝，使得修复过的辊端轴套既能很好地保证尺寸要求，又具有高耐磨性、高强度，从而满足生产现场的需要。本专利技术重载万向轴辊端轴套的再制造修复工艺，其步骤为：轴套表面清理→成分检测→预热→打底焊→堆焊→去应力退火→机加工→表面淬火→检验探伤。进一步地，重载万向轴辊端轴套的再制造修复工艺，其具体步骤为：(1)轴套表面清理：对轴套表面进行清洗，车削轴套待修复内孔的疲劳层及排除局部缺陷，车削厚度3-5mm，并进行100％PT探伤；(2)成分检测：采用移动光谱仪对轴套进行化学成分分析；(3)预热：将待修复的辊端轴套放在热处理炉中进行预热，具体的预热温度及保温时间根据辊端轴套的化学成分及壁厚来确定；(4)打底焊：采用焊接性好、硬度较低的普通焊丝进行打底层堆焊，焊丝的化学成分及质量百分比为：C：0.06-0.15，Mn：1.4-1.85，Si：0.8-1.15，Cr≤0.15，Mo≤0.15，S≤0.025，Fe余量；打底焊时的工艺参数如下：焊丝规格1.2mm，电压22-28V，电流220-260A，焊接速度30-40cm/min，搭接率50-60％；(5)堆焊：采用药芯焊丝进行工作层堆焊，药芯焊丝的化学成分及质量百分比为：C：0.15-0.3，Mn：1.5-2.0，Si：0.3-0.5，Cr：1.8-2.8，Mo：0.5-0.8，S≤0.007，Fe余量；堆焊时的工艺参数如下：焊丝规格1.6mm，电压22-28V，电流250-280A，焊接速度40-50cm/min搭接率50-60％；单层堆焊厚度3-4mm，按照具体的图纸要求尺寸确定堆焊层数，焊接过程保持连续稳定，收弧时要注意填满弧坑；每层焊接完要敲除渣皮方可进行下一层的焊接；(6)去应力退火：退火温度及保温时间根据辊端轴套的化学成分及壁厚来确定；(7)机加工：按图纸要求进行堆焊层车削加工，并进行100％PT探伤及硬度检测；(8)表面淬火：根据堆焊层的成分及图纸硬度要求，对堆焊层进行表面淬火处理；表面淬火相关参数如下：设备：中频淬火机床+井式回火炉，淬火温度850℃±50℃，冷却介质AQ251，回火温度400℃±10℃，保温时间3h；(9)检验探伤：对淬火后的堆焊层进行尺寸、硬度及100％PT探伤检验。进一步地，步骤(3)预热：预热温度为250-350℃，按壁厚/60来计算保温时间；预热温度根据碳当量公式计算。进一步地，步骤(4)打底焊：若使用机器焊接人焊接，则在焊接前，将预热后的辊端轴套吊到滚轮架上，调整好滚轮架高度，使其满足焊接机器人焊接要求。进一步地，步骤(6)焊后去应力退火：退火温度为500-600℃，按壁厚/60来计算保温时间，然后随炉冷却，冷却至100℃方可进行空冷。进一步地，步骤(9)检验中，若尺寸及粗糙度达不到图纸要求，则增加一个步骤(10)表面磨削：对淬火后的堆焊层进行磨削，保证图纸要求尺寸及粗糙度，并进行相关检验。本专利技术工艺的优点是：一、将现有工艺的直接堆焊接改成了两步：打底焊+堆焊，其中打底焊选用焊接性能优异、硬度较低的普通焊丝，从而进一步地提高了焊接性，为后面的工作层堆焊提供了良好的基础；其中堆焊选用合适成分的药芯焊丝，该药芯焊丝堆焊后硬度适中HRC35左右，易于切削，且堆焊过程易控制，堆焊后的辊端轴套无裂纹、气孔等焊接缺陷；在堆焊后进行退火工序，消除焊接应力，去除残余的H含量，防止堆焊层开裂；二、在堆焊层切削加工后增加了表面淬火工序，由于堆焊时使用的药芯焊丝成分及百分比合理，因此淬火后堆焊层硬度高HRC52左右、硬度分布均匀、耐磨性好，显著提高了辊端轴套的使用寿命。因此，本专利技术通过两步法(打底焊+药芯焊丝堆焊)的应用，加之合理的淬火工艺，既解决了采用低硬度焊丝耐磨性差的问题，又解决了采用高硬度焊丝堆焊层容易开裂，硬度太高车削加工困难，硬度分布不均匀的问题，从而彻底解决了传统辊端轴套堆焊修复存在的问题。本专利技术工艺大大降低了辊端轴套堆焊层车削难度和提高了辊端轴套的使用寿命，符合国家绿色再制造战略的发展要求，具有广阔的应用前景。具体实施方式本专利技术重载万向轴辊端轴套的再制造修复工艺，其步骤为：轴套表面清理→成分检测→预热→打底焊→堆焊→去应力退火→机加工→表面淬火→检验探伤。本专利技术重载万向轴辊端轴套的再制造修复工艺，其具体步骤为：(1)轴套表面清理：对轴套表面进行清洗，车削轴套待修复内孔的疲劳层及排除局部缺陷，车削厚度3-5mm，并进行100％PT探伤；(2)成分检测：采用移动光谱仪对轴套进行化学成分分析；(3)预热：将待修复的辊端轴套放在热处理炉中进行预热，具体的预热温度及保温时间根据辊端轴套的化学成分及壁厚来确定；(4)打底焊：采用焊接性好、硬度较低的普通焊丝进行打底层堆焊，焊丝成分如下：化学成分CMnSiCrMoSFe含量(％)0.06-0.151.4-1.850.8-1.15≤0.15≤0.15≤0.025余量打底焊时的工艺参数如下：焊层焊丝规格电压电流焊接速度搭接率打底层1.2mm22-28V220-260A30-40cm/min50-60％(5)堆焊：采用药芯焊丝进行工作层堆焊，药芯焊丝成分如下：化学成分CMnSiCrMoSFe含量(％)0.15-0.31.5-2.00.3-0.51.8-2.80.5-0.8≤0.007余量堆焊时的工艺参数要求如下：焊层焊丝规格电压电流焊接速度搭接率工作层1.6mm22-28V250-280A40-50cm/min50-60％单层堆焊厚度3-4mm，按照具体的图纸要求尺寸确定堆焊层数，焊接过程保持连续稳定，收弧时要注意填满弧坑；每层焊接完要敲除渣皮方可进行下一层的焊接；(6)去应力退火：退火温度及保温时间根据辊端轴套的化学成分及壁厚来确定；(7)机加工：按图纸要求进行堆焊层车削加工，并进行100％PT探伤及硬度检测；(8)表面淬火：根据堆焊层的成分及图纸硬度要求，对堆焊层进行表面淬火处理；表面淬火相关参数如下：设备淬火温度冷却介质回火温度保温时间中频淬火机床+井式回火本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.重载万向轴辊端轴套的再制造修复工艺，其步骤为：轴套表面清理→成分检测→预热→打底焊→堆焊→去应力退火→机加工→表面淬火→检验探伤。

【技术特征摘要】
1.重载万向轴辊端轴套的再制造修复工艺，其步骤为：轴套表面清理→成分检测→预热→打底焊→堆焊→去应力退火→机加工→表面淬火→检验探伤。2.根据权利要求1所述的再制造修复工艺，其具体步骤为：(1)轴套表面清理：对轴套表面进行清洗，车削轴套待修复内孔的疲劳层及排除局部缺陷，车削厚度3-5mm，并进行100％PT探伤；(2)成分检测：采用移动光谱仪对轴套进行化学成分分析；(3)预热：将待修复的辊端轴套放在热处理炉中进行预热，具体的预热温度及保温时间根据辊端轴套的化学成分及壁厚来确定；(4)打底焊：采用焊接性好、硬度较低的普通焊丝进行打底层堆焊，焊丝的化学成分及质量百分比为：C：0.06-0.15，Mn：1.4-1.85，Si：0.8-1.15，Cr≤0.15，Mo≤0.15，S≤0.025，Fe余量；打底焊时的工艺参数如下：焊丝规格1.2mm，电压22-28V，电流220-260A，焊接速度30-40cm/min，搭接率50-60％；(5)堆焊：采用药芯焊丝进行工作层堆焊，药芯焊丝的化学成分及质量百分比为：C：0.15-0.3，Mn：1.5-2.0，Si：0.3-0.5，Cr：1.8-2.8，Mo：0.5-0.8，S≤0.007，Fe余量；堆焊时的工艺参数如下：焊丝规格1.6mm，电压22-28V，电流250-280A，焊接速度40-50cm/min搭接率50-60％；单层堆焊厚度3-4mm，按照具体的图纸要求尺寸确定堆焊层数，焊接过程保持连续稳定，收弧时要注意填满弧坑；每层焊接完要敲除渣皮方可进行下一层的焊接；(6)去应力退火：退火温度及保温时间根据辊端轴套的化学成分及壁厚来确定；(7)机加工：按图纸要求进行堆焊层车削加工，并进行100％PT探伤及硬度检测；(8)表面淬火：根据堆焊层的成分及图纸硬度要求，对堆焊层进行表面淬火处理；表面淬火相关参数如下：设备：中频淬火机床+井式回火炉，淬火温度850℃±50℃，冷却介质AQ251，回火温度400℃±10℃，保温时间3h；(9)检验探伤：对淬火后的堆焊层进行尺寸、硬度及100％PT探伤检验。3.根据权利要求2所述的再制造修复工艺，其特征是：步骤(3)预热：预热温度为250-350℃，按壁厚/60来计算保温时间；预热温度根据碳当量公式计算。4.根据权利要求2所述的再制造修复工艺，其特征是：步骤(4)打底焊：若使用机器焊接人焊接，则在焊接前，将预热后的辊端轴套吊到滚轮架上，调整好滚轮架高度，使其满足焊接机器人焊接要求。5.根据权利要求2所述的再制造修复工艺，其特征是：步骤(6)焊后去应力退火：退火温度为500-600℃，按壁厚/60来计算保温时间，然后随炉冷却，冷却至100℃方可进行空冷。6.根据权利要求2所述的再制造修复工艺，其特征是：步骤(9)检验中，若尺寸及粗糙...

【专利技术属性】
技术研发人员：董振启，吴松，黄东保，王星，李申申，王仙平，谭兴海，李朝雄，
申请(专利权)人：安徽泰尔表面工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34