支撐輥堆焊修復加工工藝
1 探傷
對支撐輥輥身、輥頸表面進行現場著色探傷,以檢測表面有無裂紋缺陷;對支撐輥內部進行超音波無損探傷,檢測內部有無裂紋、夾雜等缺陷,以及裂紋、夾雜缺陷的深度,確定能否堆焊修復和軋輥的車削加工量。
2輥面車加工
按工藝要求單邊切下不小,於50mm的淬硬層,加工成焊接坡口狀,並保證堆焊層的設計厚度。對加工後的輥面及焊接坡口進行全方位探傷,以確認輥子不存在任何缺陷。如果發現局部仍有缺陷,則在缺陷部位沿圓周方向下切削至無缺陷為止。
3輥面預熱
軋輥進入專用加熱爐預熱,預熱溫度為400~500℃;爐溫用計算機控制,且升溫應緩慢(30~40℃/h);在加熱過程中,支撐輥應不停地緩慢鏇轉,以確保加熱溫度均勻,軋輥達到設定預熱溫度後,保溫一定時間,以保證輥芯溫度達到所要求的預熱溫度。
4輥面堆焊
堆焊層分為3層:打底層、過渡層和工作層。
(1)打底層:採用焊接性能好、強度高的低碳合金焊絲。主要用來使其與基體有良好的融和性和抗裂紋性能,並具有較高的強度。
(2)過渡層:由於打底層硬度較低,故需在打底層與工作層之間堆3層硬度、強度介於兩者之間的過渡層,起承上啟下的作用。
(3)工作層:選用含碳量較低、合金含量較高的焊絲,以提高工作層的強度和耐磨性。工作層的硬度為HSD50~60。由於安鋼地區冷卻水鹼性偏高,選用的工作層材料還應具有一定的抗鹼性。
整個堆焊過程在預熱爐內進行,邊保溫、邊堆焊,其目的不僅要恢復輥身尺寸,還應保證堆焊層所具有的力學性能。
5輥面回火
在堆焊過程中,按回火工藝要求進行多次回火處理,以消除焊接應力、擴氫處理、改善堆焊層的金相組織、調整堆焊層的硬度。
6輥面車加工
堆焊層達到要求尺寸後上車車平,輥身尺寸為Φl801mm,留單邊0.5mm磨削餘量。
7輥面檢測
對輥身進行無損檢測(表面著色、超音波探傷),並測量軋輥硬度和直徑。
大型熱軋支撐輥軋制特性要求
(1) 具有較高的抗壓強度和良好的剛性,足以承受高軋制力和峰值負荷;
(2) 具有良好的韌性,以避免斷輥、輥身裂紋和表面剝落;
(3) 輥身工作層有良好的耐磨損性能和抗疲勞性能,以降低輥耗;
(4) 輥身工作層具有均勻的組織和硬度,使得全輥面具有均勻的耐磨損性;
(5) 具有良好的耐蝕性,以抵抗熱軋過程中高溫與潤滑或冷卻媒介的腐蝕。
堆焊修復支撐輥的使用制度
(1)最佳化輥型制度,支撐輥輥型由平輥改為雙錐度型,錐度值為2×200mm,以緩解輥身邊部的軋制承載能力;同時輥身軋制承載力將隨磨損量的增加而改變位置,避免輥肩部軋制力集中。
(2)堆焊輥上機使用時,前兩次只配置上輥,以減小對其的衝擊力。同時,縮短軋制周期,總軋制量小於6萬t,以防止支撐輥內部殘留有焊接應力,避免疲勞應力與其疊加超出極限值而產生疲勞裂紋。
(3)堆焊輥上機使用時,優先安排生產普碳系列等強度級別較低的品種鋼。軋輥使用情況穩定後,再逐步安排低合金系列品種板生產。
(4)堆焊輥下機磨削量要大於2mm,必須保證將疲勞層磨削乾淨。
支撐輥淬火斷裂採取的措施
1、在淬火液中加入軟化劑,降低淬火烈度。
2、把支撐輥中間加熱時間縮短控制在80s左右時間,上下單邊加熱時間保持在3-4s的時間。加大上下循環次數,上下循環次8次,循環時支撐輥轉動的速度在800轉,通過少量多頻率的方式,使毛坯輥加熱溫度均勻。
3、加大噴水壓力,噴水時間控制在90s以上,徹底改變以前邊加熱邊噴水現象,造成上下循環次數少,冷卻時溫度不均勻的情況。
4、改進高頻線圈的高度,使受熱面積變大,防止溫度梯度過陡。使熱處理方式趨於表面全截面處理性質。