轧辊轴承位的修复方法技术

本发明专利技术涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种轧辊轴承位的修复方法。该修复方法包括：对轴承位的表面进行脱脂处理；对所述轴承位的表面进行埋弧堆焊打底；制备熔覆材料，所述熔覆材料为粉末状，各组分按照质量百分比分别为：C：0.2％，Si：0.75％，Cr：16％，Ni：1.8％，余量为Fe；通过激光扫描将熔覆材料熔覆到轴承位的表面上，以形成熔覆层。

Repair Method of Roll Bearing Position

【技术实现步骤摘要】
轧辊轴承位的修复方法
本专利技术涉及金属表面处理
，尤其涉及一种轧辊轴承位的修复方法。
技术介绍
轧辊是使金属产生塑性变形的工具，在实际生产中利用成对设置的轧辊在滚动时产生的压力来轧碾钢材。轧辊主要由辊身、辊颈和轴头三部分组成，辊颈安装在轴承中，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。轧辊按制造材料分为铸钢系列轧辊、铸铁系列轧辊和锻造系列轧辊。然而无论何种系列的轧辊，轴颈在使用过程中容易发生磨损、疲劳剥落、腐蚀、烧熔、刮伤等现象，该现象已成为导致轧辊整体报废的主要原因之一。目前，为了解决该技术问题，普遍采用普通手工电弧焊对磨损的轴承位进行修补，由于手工焊焊接质量差，热影响区大，效率低，材质差异大，焊接过程人为因素影响大，而且手工焊极易在焊接区与基体过渡处形成严重的热应力集中等原因，故手工电弧焊修复后的轧辊上线后，往往很短的时间就由于过渡处应力集中而发生断辊现象，严重影响轧线的作业率。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题普通的手工焊的焊接质量差，热影响区大，效率低，材质差异大导致轧辊的修复不成功。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种轧辊轴承位的修复方法。该修复方法包括：对轴承位的表面进行脱脂处理；对所述轴承位的表面进行埋弧堆焊打底；制备熔覆材料，所述熔覆材料为粉末状，各组分按照质量百分比分别为：C：0.2％，Si：0.75％，Cr：16％，Ni：1.8％，余量为Fe；通过激光扫描将熔覆材料熔覆到轴承位的表面上，以形成熔覆层。可选地，在进行脱脂处理之前，将所述轴承位的表面单边车削5-8mm，将埋弧堆焊后的轴承位的表面单边撤销1.5mm。可选地，得到的熔覆层的单边厚度为2mm。可选地，在埋弧堆焊时的参数为：焊接电流为280-300A，焊接电压为27-30V。可选地，在激光熔覆过程中，熔覆材料的粒度为135-500目。可选地，在激光熔覆时，扫描功率为2500-3500W，扫描速度为300-450mm/min，搭接率为30-50％。可选地，在进行埋弧堆焊和/或激光熔覆时，焊道的搭接率为30-50％。可选地，在进行脱脂处理时，脱脂剂为有机溶剂或者无机脱脂剂。可选地，在进行激光熔覆时，向熔池中通入氮气。可选地，还包括向刚刚熔好后进入冷却状态的熔道通入氮气，以进行第二次氮化处理。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：在该修复方法中，采用堆焊低硬度合金实现打底层，再结合表面激光熔覆较高硬度合金的盖面层，不但提高了生产效率，同时实现了修复后轴承位良好的机械性能，表面激光熔覆合金后硬度可以达到HRC55以上；该修复方法发挥了埋弧堆焊和激光熔覆的技术优势，避免了传统手工电弧焊易引起轴承位焊接后过渡处热应力集中问题，极大提高了修复后轧辊轴承位的工作寿命，采用本专利技术修复后的轴承位比较使用传统修复方法轧辊轴承位的使用寿命提高5倍以上。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种轧辊轴承位的修复方法。该修复方法包括：S1、对轴承位的表面进行脱脂处理。脱脂的目的是去除轴承位的表面的油脂。油脂在激光熔覆过程中会破坏熔覆层的完整性并且降低熔覆层的附着力。在一个例子中，采用无机脱脂剂进行脱脂。例如，无机脱脂剂为氢氧化钠、碳酸钠和硅酸钠的水溶液。在设定温度下浸泡、冲洗轧辊的轴承位。脱脂温度为50-95℃。例如，氢氧化钠的加入量为0.5-2％，碳酸钠的加入量为0.5-1％，硅酸钠的加入量为0.2-0.8％，以上为水溶液的质量百分数。轴承位表面的油脂在无机脱脂剂中进行皂化反应，从而能被有效地去除。在其他示例中，采用有机溶剂进行脱脂，例如，有机溶剂为无水乙醇、丙酮、四氯化碳等。通过浸泡、擦拭等方式对轴承位的表面进行脱脂。在该例子中，利用油脂和有机溶剂的相似相容原理，将油脂溶解在有机溶剂中。S2、对轴承位的表面进行埋弧堆焊打底。例如，堆焊焊丝选用药芯焊丝519-2，焊剂选用sj-101。在进行堆焊时：焊接电流为280-300A，焊接电压为27-30V，焊道搭接率为30-50％，堆焊层厚度5-8mm。埋弧堆焊是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。埋弧堆焊具有焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘少等优点。S3、制备熔覆材料。所述熔覆材料为粉末状。各组分按照质量百分比分别为：C：0.2％，Si：0.75％，Cr：16％，Ni：1.8％，余量为Fe。S4、通过激光扫描将熔覆材料熔覆到轴承位的表面上，以形成熔覆层。激光熔覆是通过在轴承位的表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使熔覆材料与轴承位的表面的薄层一起熔凝的方法。在轴承位表面上，熔覆材料与表面的材料结合，以形成熔覆层。上述熔覆材料能够在激光熔覆过程中与轧辊表面的材料形成高强度、高韧性、高耐蚀性的熔覆层。优选地，熔覆材料的粒度为135-500目。在该粒度范围内熔覆材料容易被熔化，并且在进料时容易附着在轴承位的表面。熔覆材料的进料方式为预置式进料或者同步式进料。上述进料方式为本领域的公知常识，在此不做详细说明。优选地，激光扫描时的参数为：激光器的光斑为2×14mm的矩形光斑。该尺寸为熔池的尺寸。扫描功率为2500-3500W。扫描速度为280-400mm/min。在该条件下熔覆材料能够迅速地熔化，从而与轧辊表面融合在一起，以形成熔覆层。在一个例子中，在激光熔覆时，搭接率为30-50％。搭接率是指相邻的两个熔道相互搭接部分的宽度与熔道宽度的百分比。搭接率是影响熔覆层表面粗糙度的主要因素。搭接率提高，则熔覆层表面的粗糙度会降低，但搭接部分的均匀性很难得到保证。搭接率越低，则相邻的熔道连接部位的熔覆层的厚度越低，并且熔覆层表面的粗糙度越高。该搭接率范围内，形成的熔覆层的厚度均匀，表面的粗糙度低。可选地，在进行熔覆之前，将所述轴承位的表面单边车削1.0-2.0mm。优选地，单边撤销1.5mm。这种方式，一方面能满足轧辊的整体的尺寸要求；另一方面通过车削，能够去除表面的氧化层，露出活性更高的表面，这使得熔覆层的质量更高。可选地，得到的熔覆层的单边厚度为1.5-2.5mm。在该厚度范围内，熔覆层的硬度更高。优选地，单边厚度为2mm。在一个例子中，在进行激光熔覆时，向熔池中通入氮气。氮气采用工业氮气、纯氮或者高纯氮。优选地，氮气的通入速度为6-15L/min；该通入速度不会影响熔融状态的金属的形貌，并且与熔覆材料反应速度适中。进一步地，还包括向刚刚熔好后进入冷却状态的熔道通入氮气，以进行第二次氮化处理。优选地，氮气的通入速度为8-15L/min。第一次氮化处理既能起到惰性气体保护，防止金属氧化的作用，同时实现了第一次氮化处理；对刚刚冷却的熔道同步通入的第二路氮气，实现了熔覆层的表面第二次氮化处理。通过两次氮化处理，能够在熔覆层表面形成渗氮层。渗氮层包括氮化铬、氮化铁、氮化镍和氮化硅等氮化物。渗氮层能够有效地提高熔覆层的硬度、耐磨性和耐蚀性。根据本专利技术的一个实施例，相比通过机加工修复轧辊的办法，该方法实现了轧辊增材再制造，达到了节约材料、节能、环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轧辊轴承位的修复方法，其中，包括：对轴承位的表面进行脱脂处理；对所述轴承位的表面进行埋弧堆焊打底；制备熔覆材料，所述熔覆材料为粉末状，各组分按照质量百分比分别为：C：0.2％，Si：0.75％，Cr：16％，Ni：1.8％，余量为Fe；通过激光扫描将熔覆材料熔覆到轴承位的表面上，以形成熔覆层。

【技术特征摘要】
1.一种轧辊轴承位的修复方法，其中，包括：对轴承位的表面进行脱脂处理；对所述轴承位的表面进行埋弧堆焊打底；制备熔覆材料，所述熔覆材料为粉末状，各组分按照质量百分比分别为：C：0.2％，Si：0.75％，Cr：16％，Ni：1.8％，余量为Fe；通过激光扫描将熔覆材料熔覆到轴承位的表面上，以形成熔覆层。2.根据权利要求1所述的轧辊轴承位的修复方法，其中，在进行脱脂处理之前，将所述轴承位的表面单边车削5-8mm，将埋弧堆焊后的轴承位的表面单边撤销1.5mm。3.根据权利要求1所述的轧辊轴承位的修复方法，其中，得到的熔覆层的单边厚度为2mm。4.根据权利要求1所述的轧辊轴承位的修复方法，其中，在埋弧堆焊时的参数为：焊接电流为280-300A，焊接电压为27-30V。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦敏，
申请(专利权)人：天津北基新激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12