一种修复连铸辊轴向增材制备方法技术

本发明专利技术公开了一种修复连铸辊轴向增材制备方法，属于机械零部件的修复技术领域，其制备方法包括步骤1车削辊面，去除连铸辊的辊面腐蚀疲劳层；步骤2车削端面，将两端面各车削一定尺寸；步骤3焊接贴片，在车削后的连铸辊两个轴向端面点焊贴片，步骤4辊面整体堆焊，对连铸辊的辊面整体埋弧堆焊耐磨合金层；步骤5机加工复型，对空冷后的连铸辊进行机加工复型；步骤6检验，对机加工后的连铸辊进行表面着色探伤，检测连铸辊工作表面是否有裂纹等缺陷；步骤7包装，将检验合格的连铸辊涂刷防锈油，包装待用，本发明专利技术能够增加连铸辊的可修复次数，减少材料的浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种修复连铸辊轴向增材制备方法
本专利技术涉及一种修复连铸辊轴向增材制备方法，属于机械零部件的修复

技术介绍
连铸辊是连铸机的重要部件，它承担着承载、驱动钢坯和活动坯模的功能。在使用中，连铸辊连续与内部还未凝固的红热铸坯接触，不仅反复承受局部高温加热和水冷的交变冷热冲击循环作用，而且还受到板坯鼓胀力和静压力的交变机械应力作用，工况条件恶劣。使用一段时间后，辊面经常会出现不同程度的网状裂纹、氧化腐蚀、烧损、磨损等情况而导致失效，严重影响了钢坯产品质量和钢铁企业的连续生产。针对连铸辊的失效形式，为了节约材料，目前广泛采用埋弧堆焊、明弧堆焊、喷焊和等离子堆焊、激光熔覆等工艺对损伤后的连铸辊辊面进行修复，同时更换烧损的轴承、旋转接头和瓦座，经过再制造后的连铸辊可以继续使用，减少了材料的浪费。但是，在实际修复中发现，经过两次以上修复的连铸辊，轴向尺寸不断减小，这是因为连铸辊端面与辊面为垂直关系，由于需要安装轴承座等原因，连铸辊端面为环形面，单侧壁厚一般只有5mm左右，在采用堆焊、等离子和喷焊修复时，经常出现“咬边”现象，即连铸辊端面边缘经常会熔化塌陷，在后续机加工复型时，为保证连铸辊外形和表面形位公差，连铸辊越车越短。一般连铸辊堆焊修复一次，连铸辊长度至少减少1mm~2mm。修复2~5次后，连铸辊长度就会比较标准尺寸少5~8mm，导致连铸辊端面与轴承座间隙加大，钢坯氧化皮等杂质极易进入轴承座中的轴承内，进而使得轴承短期研磨失效。由于连铸辊端面壁厚比较薄，端面采用传统堆焊、手工焊接进行增材制造极易导致端面变形，影响连铸辊密封和装配，实际生产中修复成品率低、效率低。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供了一种修复连铸辊轴向增材制备方法，能够增加连铸辊的可修复次数，减少材料的浪费。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种修复连铸辊轴向增材制备方法，包括以下步骤：步骤1、车削辊面：结合辊面磨损情况，将连铸辊辊面单边车削一定尺寸，去除连铸辊的辊面腐蚀疲劳层；步骤2、车削端面：结合连铸辊两轴向端面损伤情况，将两端面各车削一定尺寸；步骤3、焊接贴片：在车削后的连铸辊两个轴向端面点焊贴片，通过在辊面上等间隔的若干焊点将贴片与连铸辊端面焊接在一起，贴片为环形贴片，环形贴片的外径与车削疲劳层后的连铸辊直径相同，环形贴片内径比外径小8mm~12mm；步骤4、辊面整体堆焊：对连铸辊的辊面整体埋弧堆焊耐磨合金层，单边堆焊一定厚度后对整个连铸辊进行空冷；步骤5、机加工复型：对空冷后的连铸辊进行机加工复型，复型后的连铸辊长度和直径均等于连铸辊标准尺寸；步骤6、检验：对机加工后的连铸辊进行表面着色探伤，检测连铸辊工作表面是否有裂纹等缺陷；步骤7、包装：将检验合格的连铸辊涂刷防锈油，包装待用。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤3中环形贴片的厚度大于步骤2中端面车削尺寸，步骤4中辊面单边堆焊厚度大于步骤1中辊面单边车削尺寸。本专利技术技术方案的进一步改进在于：环形贴片厚度为5mm~7mm，端面车削尺寸为3mm~5mm，辊面单边堆焊厚度为4mm~5mm，辊面单边车削尺寸2mm~3mm。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤3中贴片材质为42CrMo钢。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤4中对连铸辊的辊面整体埋弧堆焊耐磨合金层使用的焊丝为D507，焊丝直径为3.2mm，焊剂为SJ102。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤3中焊点之间的间隔为60°或90°。本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤4中对连铸辊的辊面整体埋弧堆焊耐磨合金层时电流为290A~320A，直流极性正接电压为29V~32V，焊接速度为140mm/min~220mm/min。由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：本专利技术其制备方法包括车削辊面、车削端面、焊接贴片、辊面整体堆焊、机加工复型、检验、包装七个步骤，能够增加连铸辊的可修复次数，减少材料的浪费。在车削后的连铸辊两个轴向端面点焊贴片，解决了由于连铸辊端面为环形面，单侧壁厚薄，在采用传统堆焊、等离子和喷焊修复时，经常出现连铸辊端面边缘熔化塌陷的现象，解决了传统堆焊、手工电弧焊用于连铸辊端面增材时带来的热变形而导致修复的连铸辊报废问题，提高了修复效率，降低了修复成本；同时，也避免连铸辊修复2~5次后出现的连铸辊长度会比标准尺寸小，进而导致连铸辊端面与轴承座间隙加大，钢坯氧化皮等杂质极易进入轴承座中的轴承内，使得轴承短期研磨失效的问题，本专利技术通过在在车削后的连铸辊两个轴向端面点焊贴片，保证了连铸辊长度方向的尺寸，增加了连铸辊可修复次数。埋弧堆焊耐磨合金层，焊接过程无污染，合金无烧损，利用率高，焊接不容易出裂纹，焊丝为D507采用直流反接，堆焊层具有空淬特性，无须进行热处理，硬度均匀，使用SJ102焊剂易除渣，焊剂消耗小。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明：一种修复连铸辊轴向增材制备方法，包括以下步骤：步骤1、车削辊面：结合辊面磨损情况，将连铸辊辊面单边车削一定尺寸，辊面单边车削尺寸2mm~3mm，去除连铸辊的辊面腐蚀疲劳层；步骤2、车削端面：结合连铸辊两轴向端面损伤情况，将两端面各车削一定尺寸，端面车削尺寸为3mm~5mm；步骤3、焊接贴片：在车削后的连铸辊两个轴向端面点焊贴片，通过在辊面上等间隔的若干焊点将贴片与连铸辊端面焊接在一起，焊点之间的间隔为60°时，焊点数量总计为6个，焊点之间的间隔为90°时，焊点数量总计为4个，贴片材质为42CrMo钢，贴片为环形贴片，环形贴片的外径与车削疲劳层后的连铸辊直径相同，环形贴片内径比外径小8mm~12mm，环形贴片厚度为5mm~7mm；步骤4、辊面整体堆焊：对连铸辊的辊面整体埋弧堆焊耐磨合金层，单边堆焊一定厚度后对整个连铸辊进行空冷，辊面单边堆焊厚度为4mm~5mm，对连铸辊的辊面整体埋弧堆焊耐磨合金层使用的焊丝为D507，焊丝直径为3.2mm，焊剂为SJ102，电流为290A~320A，直流极性正接电压为29V~32V，焊接速度为140mm/min~220mm/min；步骤5、机加工复型：对空冷后的连铸辊进行机加工复型，复型后的连铸辊长度和直径均等于连铸辊标准尺寸；步骤6、检验：对机加工后的连铸辊进行表面着色探伤，检测连铸辊工作表面是否有裂纹等缺陷；步骤7、包装：将检验合格的连铸辊涂刷防锈油，包装待用。实施例1一种修复连铸辊轴向增材制备方法包括以下步骤：步骤1中：辊面单边车削尺寸2mm；步骤2中：两个端面车削尺寸均为3mm；步骤3中：焊点之间的间隔为90°时，焊点数量总计为4个，环形贴片内径比外径小10mm，环形贴片厚度为5mm；步骤4中：辊面单边堆焊厚度为4mm，对连铸辊的辊面整体埋弧堆焊耐磨合金层时电流为290A，直流极性正接电压为29V，焊接速度为140mm/min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修复连铸辊轴向增材制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1、车削辊面：结合辊面磨损情况，将连铸辊辊面单边车削一定尺寸，去除连铸辊的辊面腐蚀疲劳层；/n步骤2、车削端面：结合连铸辊两轴向端面损伤情况，将两端面各车削一定尺寸；/n步骤3、焊接贴片：在车削后的连铸辊两个轴向端面点焊贴片，通过在辊面上等间隔的若干焊点将贴片与连铸辊端面焊接在一起，贴片为环形贴片，环形贴片的外径与车削疲劳层后的连铸辊直径相同，环形贴片内径比外径小8mm~12mm；/n步骤4、辊面整体堆焊：对连铸辊的辊面整体埋弧堆焊耐磨合金层，单边堆焊一定厚度后对整个连铸辊进行空冷；/n步骤5、机加工复型：对空冷后的连铸辊进行机加工复型，复型后的连铸辊长度和直径均等于连铸辊标准尺寸；/n步骤6、检验：对机加工后的连铸辊进行表面着色探伤，检测连铸辊工作表面是否有裂纹等缺陷；/n步骤7、包装：将检验合格的连铸辊涂刷防锈油，包装待用。/n

【技术特征摘要】
1.一种修复连铸辊轴向增材制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、车削辊面：结合辊面磨损情况，将连铸辊辊面单边车削一定尺寸，去除连铸辊的辊面腐蚀疲劳层；
步骤2、车削端面：结合连铸辊两轴向端面损伤情况，将两端面各车削一定尺寸；
步骤3、焊接贴片：在车削后的连铸辊两个轴向端面点焊贴片，通过在辊面上等间隔的若干焊点将贴片与连铸辊端面焊接在一起，贴片为环形贴片，环形贴片的外径与车削疲劳层后的连铸辊直径相同，环形贴片内径比外径小8mm~12mm；
步骤4、辊面整体堆焊：对连铸辊的辊面整体埋弧堆焊耐磨合金层，单边堆焊一定厚度后对整个连铸辊进行空冷；
步骤5、机加工复型：对空冷后的连铸辊进行机加工复型，复型后的连铸辊长度和直径均等于连铸辊标准尺寸；
步骤6、检验：对机加工后的连铸辊进行表面着色探伤，检测连铸辊工作表面是否有裂纹等缺陷；
步骤7、包装：将检验合格的连铸辊涂刷防锈油，包装待用。


2.根据权利要求1所述的一种修复连铸辊轴向增材制备方法，其特征在于：步骤3中环形贴片的厚度大于步骤2中端面车削尺寸，...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宇明，张阔，付晨，郑丽娟，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13