一种冷轧支承辊的修复方法技术

本发明专利技术涉及一种冷轧支承辊的修复方法，所述方法包括，获取支承辊的缺陷深度；根据所述支承辊的缺陷深度，确定所述支承辊缺陷修复所用激光同轴送粉工艺；对所述支承辊采用所述确定的激光同轴送粉工艺进行修复。采用本发明专利技术提供的同轴送粉工艺修复冷轧辊，修复后的支承辊洛氏硬度为54‑58HRC，在线服役周期为45‑51天，大幅度的提高冷轧支承辊的服役周期。

【技术实现步骤摘要】
一种冷轧支承辊的修复方法
本专利技术属于冷轧支承辊修复
,尤其涉及一种冷轧支承辊的修复方法。
技术介绍
冷轧支承辊是冷轧生产线的一部分，可以防止冷轧生产线的工作辊在带钢轧制时出现偏转变形，冷轧支承辊的服役条件复杂且恶劣，需要承受不规则磨损、弯辊力、轧制冲击等导致的附加应力，其辊面工作压力在1000t左右，局部甚至达2000t以上。国内常规冷轧产线上，冷轧支承辊的使用周期为一般15-20天，从新辊使用至报废时间约2年半左右。冷轧辊的主要失效形式有两种：一是疲劳磨损，工件尺寸达到轧机极限尺寸；二是由于应力过大，轧制过程中产生裂纹或辊面剥落与凹陷，辊面缺陷将直接导致产品表面缺陷，需要及时更换或修复失效的支承辊。冷轧辊产生表面缺陷后，国内生产企业大多采用更换全新的支承辊来保证产品表面质量，但是成本过高，因而对冷轧辊表面修复需求不断提高。支承辊主体材质几乎均为合金锻钢，现普遍用Cr5合金锻钢辊，且辊面设置淬透层，一般采用激光淬火工艺，层厚达100mm。冷轧辊失效时，表面凹陷深度一般为5-15mm，但是常规的CMT电弧增材制造方法由于热影响区过大，易产生裂纹、气孔、夹渣等焊接缺陷，堆焊层易剥落，修复后，辊面修复质量以及修复材料与基体结合程度均无法得到保证，该工艺条件下支承辊不具备重新服役的条件；而且，CMT工艺精细程度低，根据冷轧辊凹陷深度不同，无法实现区分工艺的修复。因此,亟需一种新的冷轧支承辊的修复方法。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种冷轧支承辊的修复方法，该方法使修复后的支承辊抗剥落能力强，且可以实现凹坑深度区别修复。本专利技术提供了一种冷轧支承辊的修复方法，所述方法包括，获取支承辊的缺陷深度；根据所述支承辊的缺陷深度，确定所述支承辊缺陷修复所用激光同轴送粉工艺；对所述支承辊采用所述确定的激光同轴送粉工艺进行修复。进一步地，所述根据所述支承辊的缺陷深度，确定所述支承辊缺陷修复所用激光同轴送粉工艺，具体包括，当所述支承辊的缺陷深度为1-5mm时，采用第一激光同轴送粉工艺进行支承辊修复，所述第一激光同轴送粉过程中，激光功率为2000-2500w，扫描速率为25-30mm/s。进一步地，所述第一激光同轴送粉过程中，光斑直径为4-5mm，搭接量为2.5-3.0mm。进一步地，所述第一激光同轴送粉过程中，送粉头到所述冷轧支承辊的垂直距离为8-12mm，层厚为1.0-1.2mm。进一步地，所述第一激光同轴送粉过程，送粉速率为1.0-1.2r/min，并采用氩气保护进行修复，所述氩气的流量为5.0-5.7m3/s。进一步地，所述根据所述支承辊的缺陷深度，确定所述支承辊缺陷修复所用激光同轴送粉工艺，还包括，当所述支承辊的缺陷深度为6-10mm时，采用第二激光同轴送粉工艺进行支承辊修复，所述第二激光同轴送粉过程中，激光功率为1800-2000w，扫描速率为15-20mm/s。进一步地，所述第二激光同轴送粉过程中，光斑直径为3-4mm，搭接量为1.5-2.0mm。进一步地，所述第二激光同轴送粉过程中，送粉头到所述冷轧支承辊的垂直距离为8-10mm，层厚为0.8-1.0mm。进一步地，所述第一激光同轴送粉过程，送粉速率为1.0-1.2r/min，并采用氩气保护进行修复，所述氩气的流量为4.5-5.0m3/s。送粉速率为0.8-1.0r/min。进一步地，所用第一激光同轴送粉工艺和所述第二激光同轴送粉工艺所用的金属粉末的粒径均为50-150μm，所述金属粉末的粒径服从正态分布N(0，1)，所述金属粉末由如下质量分数的化学成分组成：C：0.4-0.5％，Si：0.3-0.5％，Mn：0.4-0.5％，P≤0.02％，S≤0.015％，Cr：4.5-5.5％，Ni：0.15-0.82％，Mo：0.2-0.4％，V：0.1-0.2％，O≤0.03％，N≤0.03％，余量为Fe及不可避免杂质。本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本专利技术提供了一种冷轧支承辊的修复方法，该方法首先获取支承辊的缺陷深度，然后根据支承辊的缺陷深度，确定支承辊缺陷修复所用激光同轴送粉工艺，最后对支承辊采用确定的激光同轴送粉工艺进行修复，采用激光同轴送粉进行修复，使支承辊局部熔化，然后与熔化的金属粉实现冶金结合，冷却后结合紧密难以剥落，这与传统的电弧增材制造方法相比，热影响区小，材料功能梯度设计以及硬度在圆周和深度方向上分布更均匀，因此，修复区的性能与支承辊基体更接近，具有良好的抗疲劳性能和磨损性能。采用本专利技术提供的同轴送粉工艺修复冷轧辊，修复后的支承辊洛氏硬度为54-58HRC，在线服役周期为45-51天，大幅度的提高冷轧支承辊的服役周期。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例1冷轧支承辊修复前的宏观形貌图；图2为本专利技术实施例1冷轧支承辊修复后的修复层微观形貌图。具体实施方式下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。本专利技术实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：本专利技术提供了一种冷轧支承辊的修复方法，所述方法包括，S1，获取支承辊的缺陷深度；S2，根据所述支承辊的缺陷深度，确定所述支承辊缺陷修复所用激光同轴送粉工艺；S3，对所述支承辊采用所述确定的激光同轴送粉工艺进行修复。采用激光同轴送粉进行修复，使支承辊局部熔化，然后与熔化的金属粉实现冶金结合，冷却后结合紧密难以剥落，这与传统的电弧增材制造方法相比，热影响区小，材料功能梯度设计以及硬度在圆周和深度方向上分布更均匀，因此，修复区的性能与支承辊基体更接近，具有良好的抗疲劳性能和磨损性能。采用本专利技术提供的同轴送粉工艺修复冷轧辊，可以大幅度的提高冷轧辊的服役周期。作为本专利技术实施例的一种实施方式，所述根据所述支承辊的缺陷深度，确定所述支承辊缺陷修复所用激光同轴送粉工艺，具体包括，当所述支承辊的缺陷深度为1-5mm时，采用第一激光同轴送粉工艺进行支承辊修复，所述第一激光同轴送粉过程中，激光功率为2000-2500w，扫描速率为25-30mm/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷轧支承辊的修复方法，其特征在于，所述方法包括，/n获取支承辊的缺陷深度；/n根据所述支承辊的缺陷深度，确定所述支承辊缺陷修复所用激光同轴送粉工艺；/n对所述支承辊采用所述确定的激光同轴送粉工艺进行修复。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷轧支承辊的修复方法，其特征在于，所述方法包括，
获取支承辊的缺陷深度；
根据所述支承辊的缺陷深度，确定所述支承辊缺陷修复所用激光同轴送粉工艺；
对所述支承辊采用所述确定的激光同轴送粉工艺进行修复。


2.根据权利要求1所述的一种冷轧支承辊的修复方法，其特征在于，所述根据所述支承辊的缺陷深度，确定所述支承辊缺陷修复所用激光同轴送粉工艺，具体包括，
当所述支承辊的缺陷深度为1-5mm时，采用第一激光同轴送粉工艺进行支承辊修复，所述第一激光同轴送粉过程中，激光功率为2000-2500w，扫描速率为25-30mm/s。


3.根据权利要求2所述的一种冷轧支承辊的修复方法，其特征在于，所述第一激光同轴送粉过程中，光斑直径为4-5mm，搭接量为2.5-3.0mm。


4.根据权利要求2所述的一种冷轧支承辊的修复方法，其特征在于，所述第一激光同轴送粉过程中，送粉头到所述冷轧支承辊的垂直距离为8-12mm，层厚为1.0-1.2mm。


5.根据权利要求2所述的一种冷轧支承辊的修复方法，其特征在于，所述第一激光同轴送粉过程，送粉速率为1.0-1.2r/min，并采用氩气保护进行修复，所述氩气的流量为5.0-5.7m3/s。


6.根据权利要求1所述的一种冷轧支承辊的修复方法，其特征在于，所述根据所述支承辊的缺陷深度，确定所述支承辊缺陷修复所用激光同轴送粉工艺，还包括，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程四华，穆相林，吕迺冰，孙齐松，晁月林，徐士新，周洁，王晓晨，佟倩，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11