PDF《大型热轧支撑辊堆焊修复制造技术》

大型热轧支撑辊堆焊修复制造技术 马耀东1 刘景凤2 沈风刚2 符定梅2 王清宝2 (1.

大连重工・起重集团有限公司 特种焊接加工厂,大连 116035;

2.中冶集团建筑研究总院 焊接研究所,北京 100088) 摘要: 采用药芯焊丝埋弧堆焊硬面技术, 可修复大型热轧支撑辊. 本文详细介绍了堆焊修复制造该类辊的堆焊技术要求、 堆焊材料的选择、堆焊修复制造工艺的特点及流程. 关键词:药芯焊丝,大型热轧支撑辊,堆焊修复制造

0 前言 众所周知,随着现代化热轧板带轧机向大型 化、高速化、自动化方向发展,相应对热轧支撑辊 的要求也越来越高.对于热轧板带轧机使用的大型 支撑辊,应能满足如下轧制的特性要求[1] : (1) 具有较高的抗压强度和良好的刚性,足以 承受高轧制力和峰值负荷;

(2) 具有良好的韧性,以避免断辊、辊身裂纹 和表面剥落;

(3) 辊身工作层有良好的耐磨损性能和抗疲劳 性能,以降低辊耗;

(4) 辊身工作层具有均匀的组织和硬度,使得 全辊面具有均匀的耐磨损性;

(5) 具有良好的耐蚀性,以抵抗热轧过程中高 温与润滑或冷却媒介的腐蚀. 基于以上特性要求,由于合金锻钢支撑辊辊身 表面硬度可以达到 70HSD 左右,以及兼有良好的 耐磨性和高的机械性能,合金锻钢支撑辊的断裂韧 性又优于铸钢支撑辊,因此合金锻钢支撑辊已成为 目前热轧板带轧机支撑辊的主要首选. 具有大型热轧支撑辊的热轧板带轧机主要有: 宽带钢热连轧机、薄板坯(连铸)连轧机、中厚板 轧机、宽厚板轧机等,其热轧支撑辊是各生产线上 的重要备品备件之一,每个大型轧钢厂每年都要消 耗大量该类轧辊,由于消耗量大,轧辊价格昂贵, 越来越引起技术人员的重视.轧辊质量的优劣,不 仅直接影响其使用寿命,而且对钢材的质量、生产 率和生产成本都有很大影响.而采用堆焊方法修复 的复合轧辊,不但修复成本低,而且能提高轧辊使 用寿命, 降低轧辊耗量, 合理使用并节约合金元素, 同时能够提高轧机的效益和产品的质量,是一种有 效的技术经济措施.因此,对热轧板带轧机支撑辊 进行堆焊修复,进一步提高其性能和使用寿命显得 十分重要[2~3] .

1 堆焊技术要求 对于大型热轧支撑辊,堆焊修复的一般技术要 求有: (1) 堆焊层应满足特定的化学成分的要求;

(2) 堆焊层应具有适宜的金相组织(包括基体 组织和碳化物) ;

(3) 堆焊层要具有较高的抗剥落性能、良好的 耐磨损性能和抗疲劳性能;

(4) 堆焊层应有足够的厚度(最高可达70~80mm) ;

(5) 堆焊层应有良好的可加工性能;

(6) 连续埋弧堆焊作业中, 焊材工艺性能优良, 焊渣具有良好的脱渣性(指不粘渣、自动脱渣) ;

(7) 具有较高的(堆焊)生产效率,同时要求 使用后能多次堆焊修复;

(8) 堆焊层经热处理后的硬度及硬度均匀性满 足支撑辊技术要求;

(9) 堆焊层中不得有裂纹、气孔、夹渣等焊接 缺陷. (10) 堆焊修复后的大型支撑辊, 其上机使用寿 命不得低于原辊.

2 堆焊专用设备和辅助装置 由于大型热轧支撑辊堆焊修复量大,一次堆焊 4~7 吨焊丝,连续堆焊时间长,这样就对堆焊设备 及相应装备提出了较高的性能要求. 堆焊修复大型热轧支撑辊,堆焊专用设备和辅 助装置应具备以下设备能力要求: 2.1 大型轧辊堆焊专用设备要求 (1) 工件转动及支撑系统确保支撑辊实现轴向 不窜动的稳定匀速旋转运动,并且转速要无级连续 可调;