夹送辊制造及修复中的表面堆焊及处理方法技术

技术编号:7911888 阅读:416 留言:0更新日期:2012-10-24 20:48
一种夹送辊制造及修复中的表面堆焊及热处理方法,先将夹送辊加热到300~350℃后保温1.5~3小时,再继续升温至380~450℃,保温8~12小时;再在半哈弗炉或哈弗炉中,采用药芯焊丝进行堆焊,药芯焊丝中药芯原料组份的质量%为:微碳铬铁26~30%,硅铁6.0~7%,金属锰6.0~8%,镍粉10~12%,钨铁4.0~6%,钼铁6.0~8%,余量为铁粉;将夹送辊置于退火炉中,将夹送辊升温至300~350℃,保温1.5~3小时,再升温到450~500℃,保温15~30小时,随炉冷却至室温。夹送辊表面硬面层硬度可达55HRC±2HRC,夹送辊的高温耐磨、抗冲击和抗疲劳性能明显提高,使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轧辊表面的堆焊处理方法,具体地是指一种夹送辊制造及修复中的表面堆焊及热处理方法。适于对热轧卷曲机夹送辊表面的堆焊及热处理加工。
技术介绍
夹送辊是轧钢设备上重要部件,工作时夹送辊的表面温度一般在550 650°C。这就要求夹送辊表面不仅要有较高的硬度,抗疲劳、耐冲击等性能,还要有较好的的高温耐磨性。为提高夹送辊的使用寿命,通常采用在夹送辊基材的表面堆焊一层满足上述性能的硬面材料。同时,在轧机工作过程中,夹送辊作为易损件使用寿命较短,经常会工作2 3个月时因出现裂纹和磨损而造成损坏,对损坏的夹送辊下也有采用去除裂纹和磨损层后重新 堆焊硬面材料方法进行修复。中国专利公开号CN101758309A,公开日2010年6月30日,专利技术名称《一种支撑辊修复工艺》,提出了如下工艺步骤a.粗车;b.预热,以每小时120°C的速度升温到350°C,保温8小时后后出炉;c.堆焊过渡层,预热到350°C的轧辊用3. 2毫米的306焊丝+HJ431焊剂堆焊过渡层,焊剂使用前在20(T25(TC烧烤2小时;d.堆焊硬面层,轧辊堆焊过渡层后装入炉内,将炉温升到38(T40(TC,保温2小时,焊剂同样要烘烤,使用3. 2毫米的324焊丝+HJ107焊剂;e.回火;f.半精车至留磨量;g.磨削;h.第二次回火。该工艺步骤简单,能保证辊子硬度的均匀性,并且降低加工成本。该修复工艺比较适于对硬度,抗冲击及耐高温性能要求较低的支撑辊一类硬面层的堆焊修复,并不适于夹送辊的工况要求。在夹送辊制作和修复过程中,由于硬面层的硬度,冲击韧性和高温耐磨性要求均较高,需采用高合金钢焊接材料,在堆焊加工过程中存在难以兼顾表面硬度和高温冲击韧性和耐磨性的问题,或者高温性能满足要求,但表面硬度较低,或者表面硬度满足要求,但堆焊金属易产生裂纹,导致夹送辊的成品率和使用寿命难以满足要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有夹送辊表面堆焊加工中,成品率低,堆焊金属易产生裂纹,使用寿命较短的缺陷和不足,提供一种夹送辊制造及修复中的表面堆焊及热处理方法。该方法制作的夹送辊硬面层硬度较高,抗裂性、抗冲击性、高温耐磨和抗疲劳性能优良,质量可靠,夹送辊加工的成品率高,使用寿命长。本专利技术的技术解决方案是一种夹送辊制造及修复中的表面堆焊及热处理方法,包括粗车,预热,堆焊金属,退火的步骤, 所述的预热步骤中,先以每小时升温小于或等于50°C的速度加热夹送辊,加热到300 350°C后保温I. 5 3小时,再以每小时升温小于或等于50°C的速度继续升温至380 450°C,保温8 12小时; 所述的堆焊金属步骤中,采用药芯焊丝配HJ260熔炼焊剂进行堆焊,堆焊的金属为4 12层,厚度为10 30毫米,堆焊层金属的层间温度为320 350°C,其中,所述的药芯焊丝包括碳钢外皮和药芯,所述药芯原料组份的质量%为微碳铬铁26 30%,硅铁6. 0 7%,金属锰6. 0 8%,镍粉10 12%,钨铁4. 0 6%,钥铁6. 0 8%,余量为铁粉,所述药芯的质量系数为34 38% ; 所述的退火步骤中,将堆焊金属后的夹送辊置于退火炉中,以每小时小于或等于50°C的升温速度,将夹送辊升温至300 350°C,保温I. 5 3小时,再继续以每小时小于或等于50°C的升温速度升温到450 500°C,保温15 30小时,再将夹送辊随炉冷却至室温,即可。所述的堆焊金属步骤中,每堆焊2层后将夹送辊送进退火炉中,以每小时小于或等于50°C的速度升温,升温至300 350°C时保温I 3小时,然后继续以每小时小于或等于50°C的升温速度升温至400 450°C,保温8 12小时,然后再将夹送辊放入半哈弗炉或哈弗炉中,重复进行后续的堆焊。所述的堆焊金属步骤中,所述药芯原料组份的质量%为所述药芯原料的质量%组 份为微碳铬铁28%,硅铁7. 0%,金属猛7. 0%,镍粉12%,钨铁6. 0%,钥铁8. 0%,铁粉32% ;所述药芯的重量系数为36%。所述的退火步骤中,将堆焊金属后的夹送辊置于退火炉中,以每小时50°C的升温速度,将夹送辊升温至300°C,保温2小时,再继续以每小时50°C的速度升温到480°C,保温24小时,再将夹送辊随炉冷却至室温。所述的堆焊金属步骤中包括堆焊过渡层金属过程和堆焊硬面层金属过程, 在堆焊过渡层金属过程中,采用ISCrMo药芯焊丝,配HJ260熔炼焊剂进行堆焊,堆焊的焊接电流1=380 400A,焊接电压V=30 34V,在半哈弗炉或哈弗炉中对夹送辊进行堆焊,堆焊的过渡层金属为2 4层,厚度为4 10毫米; 在堆焊硬面层金属过程中,采用药芯焊丝,配HJ260熔炼焊剂进行堆焊,堆焊的焊接电流1=400 450A,焊接电压V=32 34V,在半哈弗炉或哈弗炉中对夹送辊进行堆焊,堆焊的硬面层金属为4 7层,厚度为10 25毫米,其中,每堆焊2层后将夹送辊送进退火炉中,以每小时小于或等于50°C的速度升温,升温至300 350°C时保温I 3小时,然后继续以每小时小于或等于50°C的升温速度升温至400 450°C,保温8 12小时,然后再将夹送辊放入半哈弗炉或哈弗炉中,重复进行后续的堆焊。所述的堆焊过渡层金属过程和堆焊硬面层金属过程中,在堆焊前,所述的熔炼焊剂在300 350°C下烘焙I 3小时。所述的堆焊过渡层金属过程中,所述堆焊的过渡层金属为3层,堆焊层金属的层间温度为320 350°C,堆焊前,所述的熔炼焊剂在350°C下烘焙2小时; 所述的堆焊硬面层金属过程中,堆焊的硬面层金属为5层,堆焊层金属的层间温度为320 350°C,且在堆焊过程中,每堆焊2层后将夹送辊送进退火炉中,以每小时50°C的速度升温,在300°C下保温2小时,然后继续升温至420°C,保温10小时,然后再放入哈弗炉中,重复进行后续的堆焊,堆焊前,所述的熔炼焊剂在350°C下烘焙2小时。所述的堆焊金属步骤或堆焊过渡层金属过程和堆焊硬面层金属过程中,采用轧辊堆焊机进行堆焊。本专利技术的有益效果是1,夹送辊经本专利技术堆焊和热处理后,直接进行夹送辊表面的机加工,无需再经过热处理,机加工后,夹送辊表面的硬度较高,其硬面层硬度可达55HRC 57HRC,且夹送辊的高温耐磨、抗冲击和抗疲劳性能明显提高,使用寿命长。2,焊缝金属的力学性能优良,具有良好的良好的高温冲击韧性和优良的抗裂性,与夹送辊基材的连接强度较高。3,本专利技术在夹送辊的预热步骤中,其升温速度较慢,加热温度较高且保温时间较长,使夹送辊整体上受热比较均匀,使夹送辊基材与堆焊金属的连接更牢固和稳定,在堆焊过程中采用半哈弗炉或哈弗炉严格控制堆焊层金属的层间温度,以确保堆焊金属金相组织的均匀性和稳定性,在堆焊硬面层金属过程中,每堆焊二层硬面层金属后要将夹送辊送入退火炉内进行退火,及时消除堆焊金属的内应力,避免裂纹的产生,并提高堆焊金属的抗冲击和抗疲劳性能,再配合硬面层堆焊完成后的加热温度较高,保温时间较长的退火步骤,使得堆焊金属在高硬度下具有良好的高温冲击韧性,抗裂、抗疲劳性能和热处理稳定性,在后续的加工中也具有良好的机加工性能。4,本专利技术所用的药芯焊丝成份较简单,来源方便,成本较低。特别适于轧制高合金 钢的夹送辊表面硬面层的堆焊焊接。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种夹送辊制造及修复中的表面堆焊及热处理方法,包括粗车,预热,堆焊金属,退火的步骤,其特征在于:所述的预热步骤中,先以每小时升温小于或等于50℃的速度加热夹送辊,加热到300~350℃后保温1.5~3小时,再以每小时升温小于或等于50℃的速度继续升温至380~450℃,保温8~12小时;所述的堆焊金属步骤中,采用药芯焊丝配HJ260熔炼焊剂进行堆焊,堆焊的金属为4~12层,厚度为10~30毫米,堆焊层金属的层间温度为320~350℃,其中,所述的药芯焊丝包括碳钢外皮和药芯,所述药芯原料组份的质量%为:微碳铬铁26~30%,硅铁6.0~7%,金属锰6.0~8%,镍粉10~12%,钨铁4.0~6%,钼铁6.0~8%,余量为铁粉,所述药芯的质量系数为34~38%;所述的退火步骤中,将堆焊金属后的夹送辊置于退火炉中,以每小时小于或等于50℃的升温速度,将夹送辊升温至300~350℃,保温1.5~3小时,再继续以每小时小于或等于50℃的升温速度升温到450~500℃,保温15~30小时,再将夹送辊随炉冷却至室温,即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李浩肖锐钟毅李正朝余圣甫卢业梅
申请(专利权)人:武汉宇宙科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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