CN102717225A - 轧辊非工作面损伤修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轧辊非工作面修复技术领域，是一种轧辊损伤修复工艺，该工艺按下述步骤进行：第一步，预热保温：去除轧辊非工作面损伤部位表面的疲劳层或缺陷后，对损伤部位进行局部加热，加热过程中对加热部位进行保温；第二步，焊接：停止预热后，对轧辊非工作面损伤部位每间隔5mm至100mm距离进行焊接，并迅速敲击损伤部位，使损伤部位尽可能恢复原形后继续进行焊接；第三步，回火保温：在焊接完毕后，对焊接处进行局部加热；第四步，修整。本发明通过采用常规焊材、焊接设备、热处理设备和简易热处理工艺对高脆高硬性合金轧辊非工作面损伤部位进行修复，降低了轧辊非工作面损伤工艺对设备的依赖度，有效降低了修复成本。
Description
技术领域
本发明涉及轧辊修复技术领域，是一种轧辊非工作面损伤修复方法。
背景技术
钢铁及有色金属压延行业应用轧机进行轧制生产较为普遍，在轧制生产中，轧辊与所轧金属直接或间接接触，使金属产生塑性变形，是轧机的主要变形工具。轧辊在装配、运输、使用过程中因为轴承跑内圆、端面撞击、切割或装配零部件时容易造成非工作面的磨损、拉伤、烧伤、撞击变形、开裂等损伤，如不及时修复损伤部位，消除轧辊缺陷，轧辊在高转速、大轧制力及大弯辊力的作用下会造成轧辊内应力扩大而出现断裂和轴承卡死等设备和产品损失，严重时会造成轧机着火和人员伤亡等重大安全事故。因此，对轧辊损伤面进行修复，成为降低企业生产成本，提高轧机安全性的一个重要途径。
目前常用的轧辊非工作面修复技术是堆焊技术、冷焊技术、修补剂粘接技术。
现有技术一的技术方案及其存在的问题：
轧辊堆焊技术：堆焊前需要将轧辊放置在加热炉中进行整体预热，热处理完毕后采用堆焊焊条对损伤部位进行焊接修复，堆焊后还需采用不锈钢焊条焊接进行盖面处理以增大堆焊表面的强度，焊接修复完毕后进行车削或磨削加工。存在的问题：堆焊技术需选用专用堆焊焊条，针对每种合金成分和材质不同的轧辊，选用的焊条型号也不相同，由于焊条的针对性强，生产和销售厂家不可能大量备货，市场上难以买到现货，专用焊条的采购制造周期长，且价格是普通焊条价格的3-5倍，增大了用户修复轧辊的时间和资金成本。
现有技术二的技术方案及其存在的问题：
轧辊冷焊技术：利用充电电容，以10-3～10-1秒为放电和间隔总周期，其中10-6～10-5秒为超短放电时间。在氩气的保护下，电极棒（焊条）与轧辊接触部位会被加热到8000～10000℃，使该区域的局部材料高能离子化，电极棒（焊条）在等离子冶金状态下高速转移到轧辊表面，并扩散进入到轧辊表层，形成冶金型牢固结合的沉积层。实现冷焊（热输入低）的原理是放电时间（Pt）与下一次放电间隔时间（It）相比极短，机器有足够的相对停止时间，热量会通过轧辊本体扩散到外界，因此轧辊的被加工部位不会有热量的聚集。存在的问题：冷焊技术焊接成形的厚度较小，焊接速度慢，焊接效率比其他焊接方式低，且冷焊设备价格是普通焊机价格的十倍以上，造成冷焊焊接成本远高于普通焊接方式。
现有技术三的技术方案及其存在的问题：
修补剂粘接技术：对轧辊损伤面进行打磨、清洗后选择适当的化学粘合材料，在常温下施工，将同种材料或异种材料与轧辊表面连接在一起,实现损伤面的修复。存在的问题：现有技术三的缺点和问题：修补剂粘接技术修复的轧辊损伤面在轧制油腐蚀、高温高压、变形等外因作用下容易造成损伤面的粘接层脱开。
发明内容
本发明提供了一种轧辊非工作面损伤修复方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前常用的轧辊非工作面修复技术对焊材、焊接设备、热处理设备、热处理工艺的要求较高、技术难度大和修复成本高的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种轧辊非工作面损伤修复方法，该工艺按下述步骤进行：第一步，预热保温：去除轧辊非工作面损伤部位表面的疲劳层或缺陷后，对损伤部位进行局部加热，加热过程中对加热部位进行保温；第二步，焊接：停止预热后，对轧辊非工作面损伤部位每间隔5mm至100mm距离进行焊接，并迅速敲击损伤部位，使损伤部位尽可能恢复原形后继续进行焊接；第三步，回火保温：在焊接完毕后，对焊接处进行局部加热，加热过程中对加热部位进行保温；第四步，修整：待焊接部位冷却至室温后，修整变形凸起或焊接凸起部位的多余材质，恢复轧辊要求的尺寸和形状要求。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述在对焊接处进行局部加热时，可用轧辊轴承内圈安装加热器或加热毯套在损伤部位进行局部加热，加热过程中使用保温棉对加热部位包裹进行保温。
上述预热时，加热源的温度可为250℃至300℃，每间隔1min至5min用测温仪测量加热部位的中心温度，当温度升高到245℃至255℃时停止加热，当温度降低到195℃至205℃时继续加热，预热保温时间为5h至15h。
上述焊接时，可选用氩弧焊机和3XX系列不锈钢焊条进行焊接，氩弧焊机的电流为90A至120A。
上述停止预热后半分钟内，对轧辊非工作面损伤部位每间隔5mm至100mm距离可进行花焊或点焊，焊点冷却时间不超过半分钟，并迅速用榔头敲击损伤部位，使损伤部位尽可能恢复原形后继续进行满焊。
上述回火时，加热源的温度可为250℃至300℃，每间隔1min至5min用测温仪测量加热部位的中心温度，当温度升高到245℃至255℃时停止加热，当温度降低到195℃至205℃时继续加热，回火保温时间为5h至15h。
上述修整方式可为车削或打磨。
本发明通过采用常规焊材、焊接设备、热处理设备和简易热处理工艺对高脆高硬性合金轧辊非工作面损伤部位进行修复，降低了轧辊非工作面损伤工艺对设备的依赖度，有效降低了修复成本。
附图说明
附图1为本发明的工艺流程框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图1对本发明作进一步描述：
如附图1所示，该轧辊非工作面损伤修复方法按下述步骤进行：第一步，预热保温：去除轧辊非工作面损伤部位表面的疲劳层或缺陷后，对损伤部位进行局部加热，加热过程中对加热部位进行保温；第二步，焊接：停止预热后，对轧辊非工作面损伤部位每间隔5mm至100mm距离进行焊接，并迅速敲击损伤部位，使损伤部位尽可能恢复原形后继续进行焊接；第三步，回火保温：在焊接完毕后，对焊接处进行局部加热，加热过程中对加热部位进行保温；第四步，修整：待焊接部位冷却至室温后，修整变形凸起或焊接凸起部位的多余材质，恢复轧辊要求的尺寸和形状要求。轧辊非工作面的损伤包括开裂、磨损、拉伤、烧伤和撞击变形；轧辊工作面是指轧辊辊面与所轧金属或配套辊直接接触的辊面，非工作面指除工作面以外的其他表面。
可根据实际需要，对上述轧辊非工作面损伤修复方法作进一步优化或/和改进：
如附图1所示，在对损伤部位进行局部加热时，用轧辊轴承内圈安装加热器或加热毯套在焊接处进行局部加热，加热过程中使用保温棉对加热部位包裹进行保温。
如附图1所示，预热时，加热源的温度为250℃至300℃，每间隔1min至5min用测温仪测量加热部位的中心温度，当温度升高到245℃至255℃时停止加热，当温度降低到195℃至205℃时继续加热，预热保温时间为5h至15h。
如附图1所示，焊接时，选用氩弧焊机和3XX系列不锈钢焊条进行焊接，氩弧焊机的电流为90A至120A。
如附图1所示，停止预热后半分钟内，对轧辊非工作面损伤部位每间隔5mm至100mm距离进行花焊或点焊，焊点冷却时间不超过半分钟，并迅速用榔头敲击损伤部位，使损伤部位尽可能恢复原形后继续进行满焊。
如附图1所示，回火时，加热源的温度为250℃至300℃，每间隔1min至5min用测温仪测量加热部位的中心温度，当温度升高到245℃至255℃时停止加热，当温度降低到195℃至205℃时继续加热，回火保温时间为5h至15h。
如附图1所示，修整方式为车削或打磨。
Claims (10)
1.一种轧辊非工作面损伤修复方法，其特征在于按下述步骤进行：第一步，预热保温：去除轧辊非工作面损伤部位表面的疲劳层或缺陷后，对损伤部位进行局部加热，加热过程中对加热部位进行保温；第二步，焊接：停止预热后，对轧辊非工作面损伤部位每间隔5mm至100mm距离进行焊接，并迅速敲击损伤部位，使损伤部位尽可能恢复原形后继续进行焊接；第三步，回火保温：在焊接完毕后，对焊接处进行局部加热，加热过程中对加热部位进行保温；第四步，修整：待焊接部位冷却至室温后，修整变形凸起或焊接凸起部位的多余材质，恢复轧辊要求的尺寸和形状要求。
2.根据权利要求1所述的轧辊非工作面损伤修复方法，其特征在于在对损伤部位进行局部加热时，用轧辊轴承内圈安装加热器或加热毯套在损伤部位进行局部加热，加热过程中使用保温棉对加热部位包裹进行保温。
3.根据权利要求1或2所述的轧辊非工作面损伤修复方法，其特征在于预热时，加热源的温度为250℃至300℃，每间隔1min至5min用测温仪测量加热部位的中心温度，当温度升高到245℃至255℃时停止加热，当温度降低到195℃至205℃时继续加热，预热保温时间为5h至15h。
4.根据权利要求1或2所述的轧辊非工作面损伤修复方法，其特征在于焊接时，选用氩弧焊机和3XX系列不锈钢焊条进行焊接，氩弧焊机的电流为90A至120A。
5.根据权利要求3所述的轧辊非工作面损伤修复方法，其特征在于焊接时，选用氩弧焊机和3XX系列不锈钢焊条进行焊接，氩弧焊机的电流为90A至120A。
6.根据权利要求1或2所述的轧辊非工作面损伤修复方法，其特征在于停止预热后半分钟内，对轧辊非工作面损伤部位每间隔5mm至100mm距离进行花焊或点焊，焊点冷却时间不超过半分钟，并迅速用榔头敲击损伤部位，使损伤部位尽可能恢复原形后继续进行满焊。
7.根据权利要求5所述的轧辊非工作面损伤修复方法，其特征在于停止预热后半分钟内，对轧辊非工作面损伤部位每间隔5mm至100mm距离进行花焊或点焊，焊点冷却时间不超过半分钟，并迅速用榔头敲击损伤部位，使损伤部位尽可能恢复原形后继续进行满焊。
8.根据权利要求1或2所述的轧辊非工作面损伤修复方法，其特征在于回火时，加热源的温度为250℃至300℃，每间隔1min至5min用测温仪测量加热部位的中心温度，当温度升高到245℃至255℃时停止加热，当温度降低到195℃至205℃时继续加热，回火保温时间为5h至15h。
9.根据权利要求7所述的轧辊非工作面损伤修复方法，其特征在于回火时，加热源的温度为250℃至300℃，每间隔1min至5min用测温仪测量加热部位的中心温度，当温度升高到245℃至255℃时停止加热，当温度降低到195℃至205℃时继续加热，回火保温时间为5h至15h。
10.根据权利要求9所述的轧辊非工作面损伤修复方法，其特征在于修整方式为车削或打磨。
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