CN110484912A - 一种卷取机助卷辊辊面的修复方法、修复的卷取机助卷辊 - Google Patents

一种卷取机助卷辊辊面的修复方法、修复的卷取机助卷辊 Download PDF

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Abstract

本发明涉及热轧设备技术领域，尤其涉及一种卷取机助卷辊辊面的修复方法及修复的卷取机助卷辊，该方法包括：在所述助卷辊辊面上形成过渡层；选用预设成分的粉末，在所述过渡层上形成熔覆层，该熔覆层覆盖于过渡层上，该熔覆层是具有耐热性，耐磨性的合金涂层，因此，该熔覆层作用于原有的过渡层上，与过渡层进行充分熔凝，从而达到助卷辊辊面修复的目的，显著提高助卷辊表面的高温耐腐蚀性、红硬性及抗冲击性能，使得该助卷辊经过修复之后比原有修复的助卷辊的寿命提高一倍以上。

Description

一种卷取机助卷辊辊面的修复方法、修复的卷取机助卷辊
技术领域
本发明涉及热轧设备技术领域，尤其涉及一种卷取机助卷辊辊面的修复方法及修复的卷取机助卷辊。
背景技术
卷取机的助卷辊是热轧带钢生产线的重要部件，具体用于将板带辅助成卷，现有的带钢生产过程中，助卷辊在冷热、氧化、腐蚀、磨损等恶劣工况条件下工作，难免会对助卷辊造成一定的损伤，从而影响助卷辊的使用性能，具体地，当助卷辊与钢板接触时，助卷辊的辊身表面瞬间达到高温，然后经过高压进行冲刷冷却，这样往复循环的过程中，在助卷辊的辊面易出现粘钢、龟裂和磨损等问题导致失效。
因此，如何提高助卷辊的修复性能是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的卷取机助卷辊辊面的修复方法。
一方面，本发明实施例提供了一种卷取机助卷辊辊面的修复方法，包括：
在所述助卷辊辊面上形成过渡层；
选用预设成分的粉末，在所述过渡层上形成熔覆层。
进一步地，在所述助卷辊辊面上形成过渡层之前，还包括：
对所述助卷辊辊面的疲劳层车削。
进一步地，所述在所述助卷辊辊面上形成过渡层，具体包括：
对所述助卷辊的辊体、焊接材料进行预热处理；
采用所述预热处理后的焊接材料在所述预热处理后的辊体上进行焊接，形成过渡层；
对形成过渡层的助卷辊辊体按照预设温度变化规律进行热处理。
进一步地，在对形成过渡层的助卷辊辊体按照预设温度变化规律进行热处理之后，还包括：
对所述助卷辊辊体进行粗车处理。
进一步地，所述过渡层的厚度为1.5～2mm。
进一步地，所述预设温度变化规律具体为：
以第一预设温度变化速度升高至第一温度时，维持第一预设时长进行保温；
以第二预设温度变化速度由所述第一温度升高至第二温度时，维持第二预设时长进行保温；
逐渐冷却至第三温度，所述第三温度小于所述第一温度。
进一步地，选用预设成分的粉末，在所述过渡层上形成熔覆层，具体包括：
选用预设成分的粉末具体为如下成分：
含C的质量百分含量为0.6％，含Cr的质量百分含量为9.6％，含Ni的质量百分含量为2.5％，含Si的质量百分含量为0.75％，含Nb的质量百分含量为0.54％，含W的质量百分含量为3％，含V的质量百分含量为1％，含B的质量百分含量为0.6％，Fe的质量百分含量为剩余的百分含量；
选用所述预设成分的粉末，采用激光熔覆设备在所述过渡层上进行激光熔覆，形成熔覆层。
进一步地，所述熔覆层的厚度为3～4mm。
进一步地，还包括：
对所述形成熔覆层的助卷辊辊体进行粗车处理和打磨处理。
另一方面，本发明实施例还提供了一种修复的卷取机助卷辊，包括：
助卷辊辊体；
包覆于助卷辊辊面的过渡层；
包覆于所述过渡层上的熔覆层。
本发明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：
本发明提供的一种卷取机助卷辊辊面的修复方法，在助卷辊辊面上形成过渡层，然后选用预设成分的粉末，在该过渡层上形成熔覆层，该熔覆层覆盖于过渡层上，过渡层具有衔接母材和熔覆层、稀释母材表面应力，防止焊接及使用中开裂、延长熔覆层的作用，而熔覆层具有耐热性，耐磨性的合金涂层，因此，该熔覆层作用于原有的过渡层上，与过渡层进行充分熔凝，从而达到助卷辊辊面修复的目的，显著提高助卷辊表面的高温耐腐蚀性、红硬性及抗冲击性能，使得该助卷辊经过修复之后比原有堆焊形成的过渡层的助卷辊的寿命提高一倍以上。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例中卷取机助卷辊辊面的修复方法的步骤流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
本发明实施例提供了一种卷取机助卷辊辊面的修复方法，如图1所示，包括：S102，在助卷辊辊面上形成过渡层；S103，选用预设成分的粉末，在该过镀层上形成熔覆层。
在具体的实施方式中，在S102之前，还包括：S101，对助卷辊辊面的疲劳层车削。
具体地，是对辊面的硬质合金层全部车削干净，并且，对该车削后的辊面进行着色探伤，以确保车削后的辊面无气孔、裂纹、夹渣等缺陷。
在车削疲劳层之后，执行S102，在助卷辊辊面上形成过渡层。
在形成该过渡层时，具体采用堆焊工艺，形成该过渡层，具体包括对辊体的预热处理，对采用的焊接材料的预热处理，对焊接设备的检查，对焊接材料的选择和焊接参数的设置，然后还有对经过堆焊工艺处理后的助卷辊辊体的热处理和粗车处理。
在具体的实施方式中，在助卷辊辊面上形成过渡层，具体包括：
对该助卷辊的辊体、焊接材料进行预热处理；
采用预设处理后的焊接材料在预热处理后的辊体上进行焊接，形成过渡层；
对形成过渡层的助卷辊辊体按照预设温度变化规律进行热处理。
其中，对助卷辊的辊体进行预热处理具体是采用300～350℃的温度对该辊体保温12小时。
对焊接材料进行预热处理具体是分别对焊剂进行预热处理和对焊丝进行预热处理。其中，将焊剂置于350℃的温度进行保温2小时烘干。将焊丝在受潮时置于350℃烘干保温2小时，然后需要立即用掉。
对焊接设备进行检查，具体是对焊接设备的状态进行检查，对堆焊机小车步进、摆动、卡盘导电处，导电嘴，送丝枪等重点部位一次进行检查确认，在确认无误之后，对焊接参数进行设置。
焊接参数的设置包括焊接电流采用400～440A，电压为28～32V，干伸长度为30～35mm，搭接宽度为10～15mm，辊线速度为350～380mm/min，在焊接过程中，检测层间温度以保证层间温度在280～320℃之间。
焊接材料中的焊丝使用108牌号，焊剂采用106牌号。
采用上述的焊接条件进行焊接之后，形成过渡层，然后，对焊接形成过渡层的助卷辊辊体按照预设温度变化规律进行热处理。
具体地，该预设温度变化规律具体为：
以第一预设温度变化速度升高至第一温度时，维持第一预设时长进行保温；
以第二预设温度变化速度由第一温度升高至第二温度时，维持第二预设时长进行保温；
逐渐冷却至第三温度，该第三温度小于第一温度。
在具体的实施方式中，该该助卷辊置于加热炉内，以50℃/h的速度升高至350℃时，保温6小时，以50℃/h的速度由350℃升高至550℃时，保温8小时，然后随炉缓冷至一定温度，具体地，若是夏天，则随炉冷至150度以下出炉，若是冬天，则随冷至100℃以下出炉。
在对形成过渡层的助卷辊辊体按照预设温度变化规律进行热处理之后，对该助卷辊辊体进行粗车处理。具体是将该辊体车削至直径377mm左右，上下偏差在0.3mm范围内。
具体地，该过渡层的厚度为1.5～2mm。
接着执行S103，选用预设成分的粉末，在过渡层上形成熔覆层。
具体地，选用预设成分的粉末具体为如下成分：
含C的质量百分含量为0.4％-0.8％，优选的是0.6％，含Cr的质量百分含量为9.4％-9.8％，优选的是9.6％，含Ni的质量百分含量为2.3％-2.7％，优选的是2.5％，含Si的质量百分含量为0.65％-0.85％，优选的是0.75％，含Nb的质量百分含量为0.44％-0.64％，优选的是0.54％，含W的质量百分含量为2.5％-3％，优选的是3％，含V的质量百分含量为0.8％-1.2％，优选地是1％，含B的质量百分含量为0.5％-0.7％，优选的是0.6％，Fe的质量百分含量为剩余的百分含量。
选用该预设成分的粉末，采用激光熔覆设备按照预设熔覆工艺参数在该过渡层上进行激光熔覆，形成熔覆层。
在具体的实施方式中，在形成熔覆层之前，需要对熔覆操作进行熔覆前的准备，比如，用角磨机对辊面进行打磨清理，通过检查辊体表面的状况，确定该辊面彻底清洁、无油污、无裂纹，当然，还可以通过着色探伤，对细小裂纹进行检测，进而避免对有缺陷的辊体进行熔覆。
接着，还需要对熔覆设备进行检查，具体是对激光熔覆设备的激光晶片进行酒精擦拭，防止镜片损伤。
在采用激光熔覆设备进行熔覆时，设置熔覆参数，具体的，将激光功率控制在2500W、控制送粉末的速度为1.4～1.9L/min、控制工艺速度为15～18mm/s，其中，助卷辊的辊体转速为8.49mm/s-10.18mm/s，激光的平移速度为0.003mm/s-0.004mm/s，可以熔覆两次。
具体的，该熔覆层的厚度为3～4mm。
在熔覆之后，在空气中冷却，冷却后的辊面尺寸为381mm以上。
在形成熔覆层之后，执行S104，对形成熔覆层的助卷辊辊体进行粗车处理和打磨处理。
具体地，对该形成熔覆层的助卷辊进行粗车处理时，粗车速度为16r/min、进给速度0.32mm/r、进给深度2-3mm，粗车留量0.4-0.5mm。
对形成熔覆层的助卷辊进行打磨处理时，打磨转速40r/min、进给0.5mm/r、使用砂带机打磨2-3遍，保证辊面外径尺寸满足图纸要求的380±0.2mm。
最后，对执行S104之后的该助卷辊辊体进行探伤，具体是对辊体进行全面超声波探伤及着色探伤，以确保无裂纹、气孔等缺陷，保障在线使用性能。
对辊体进行硬度检测，具体是采用便携式硬度仪进行检测，使得硬度满足要求为HRC55-58。
本发明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：
本发明提供的一种卷取机助卷辊辊面的修复方法，在助卷辊辊面上形成过渡层，然后选用预设成分的粉末，在该过渡层上形成熔覆层，该熔覆层覆盖于过渡层上，该熔覆层是具有耐热性，耐磨性的合金涂层，因此，该熔覆层作用于原有的过渡层上，与过渡层进行充分熔凝，从而达到助卷辊辊面修复的目的，显著提高助卷辊表面的高温耐腐蚀性、红硬性及抗冲击性能，使得该助卷辊经过修复之后比原有堆焊形成的过渡层的助卷辊的寿命提高一倍以上。
实施例二
基于相同的发明构思，本发明实施例提供了一种修复的卷取机助卷辊，包括：
助卷辊辊体；
包覆于助卷辊辊面的过渡层；
包覆于所述过渡层上的熔覆层。
其中，该过渡层为低合金过渡层，厚度为1.5～2mm。
该熔覆层的厚度为3～4mm。
该熔覆层采用预设成分的粉末，通过激光熔覆设备在该过渡层上进行激光熔覆形成。
该预设成分的粉末具体采用如下成分：
含C的质量百分含量为0.4％～0.8％，含Cr的质量百分含量为9.4％～9.8％，含Ni的质量百分含量为2.3％～2.7％，含Si的质量百分含量为0.65％-0.85％，含Nb的质量百分含量为0.44％-0.64％，含W的质量百分含量为2.5％-3％，含V的质量百分含量为0.8％-1.2％，含B的质量百分含量为0.5％-0.7％，Fe的质量百分含量为剩余的百分含量。
修复的卷取机助卷辊的辊面具有高耐磨性、红硬性及抗冲击性能，使用寿命也得到提高。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种卷取机助卷辊辊面的修复方法，其特征在于，包括：
在所述助卷辊辊面上形成过渡层；
选用预设成分的粉末，在所述过渡层上形成熔覆层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述助卷辊辊面上形成过渡层之前，还包括：
对所述助卷辊辊面的疲劳层车削。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述助卷辊辊面上形成过渡层，具体包括：
对所述助卷辊的辊体、焊接材料进行预热处理；
采用所述预热处理后的焊接材料在所述预热处理后的辊体上进行焊接，形成过渡层；
对形成过渡层的助卷辊辊体按照预设温度变化规律进行热处理。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在对形成过渡层的助卷辊辊体按照预设温度变化规律进行热处理之后，还包括：
对所述助卷辊辊体进行粗、精车处理。
5.如权利要求1、3、或4中任一所述的方法，其特征在于，所述过渡层的厚度为1.5～2mm。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设温度变化规律具体为：
以第一预设温度变化速度升高至第一温度时，维持第一预设时长进行保温；
以第二预设温度变化速度由所述第一温度升高至第二温度时，维持第二预设时长进行保温；
逐渐冷却至第三温度，所述第三温度小于所述第一温度。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，选用预设成分的粉末，在所述过渡层上形成熔覆层，具体包括：
选用预设成分的粉末具体为如下成分：
含C的质量百分含量为0.4％～0.8％，含Cr的质量百分含量为9.4％～9.8％，含Ni的质量百分含量为2.3％～2.7％，含Si的质量百分含量为0.65％-0.85％，含Nb的质量百分含量为0.44％-0.64％，含W的质量百分含量为2.5％-3％，含V的质量百分含量为0.8％-1.2％，含B的质量百分含量为0.5％-0.7％，Fe的质量百分含量为剩余的百分含量；
选用所述预设成分的粉末，采用激光熔覆设备在所述过渡层上进行激光熔覆，形成熔覆层。
8.如权利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述熔覆层的厚度为3～4mm。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
对所述形成熔覆层的助卷辊辊体进行粗、精车处理和打磨处理。
10.一种修复的卷取机助卷辊，其特征在于，包括：
助卷辊辊体；
包覆于助卷辊辊面的过渡层；
包覆于所述过渡层上的熔覆层。
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