CN101138819A - 一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺 - Google Patents

一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN101138819A
CN101138819A CNA2007100500229A CN200710050022A CN101138819A CN 101138819 A CN101138819 A CN 101138819A CN A2007100500229 A CNA2007100500229 A CN A2007100500229A CN 200710050022 A CN200710050022 A CN 200710050022A CN 101138819 A CN101138819 A CN 101138819A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
composite manufacturing
built
hardness
carbon alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2007100500229A
Other languages
English (en)
Inventor
邹宏军
杨建明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GANGCHENG ENTERPRISE GENERAL CO PANGANG GROUP
Original Assignee
GANGCHENG ENTERPRISE GENERAL CO PANGANG GROUP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GANGCHENG ENTERPRISE GENERAL CO PANGANG GROUP filed Critical GANGCHENG ENTERPRISE GENERAL CO PANGANG GROUP
Priority to CNA2007100500229A priority Critical patent/CN101138819A/zh
Publication of CN101138819A publication Critical patent/CN101138819A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高硬度高碳合金锻钢轧辊的复合制造工艺，其工艺顺序依次为焊前粗车、探伤检验、预热、堆焊过渡层、堆焊工作层、消氢处理、轧辊成品加工、探伤检验，过渡层堆焊材料采用药芯焊丝YD4181配HJ260焊剂，工作层堆焊材料采用药芯焊丝YD3106配HJ260焊剂。采用该工艺复合制造的轧辊表层硬度在HRC57－61范围且分布均匀、强韧性好，抗疲劳破坏能力强。

Description

一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺
技术领域
本发明属堆焊技术领域，涉及一种轧钢用轧辊复合制造工艺，特别涉及一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺。
背景技术
9Cr2Mo、9Cr2W、8CrMoV7、86Cr2MoV、9Cr2MoV等高碳合金锻钢轧辊主要用在轧钢企业的冷轧机组及平整矫直机上，其最为重要的性能指标是高的表层硬度和高的硬度均匀性。在使用过程中，它的失效形式是多种多样的，如过快磨损、表面粗糙化、出现压痕、压坑、表面裂纹甚至剥落等，导致这些失效形式主要有三方面的原因：一是辊身工作层耐磨性差；二是淬硬层浅；三是抗事故能力低。据统计，辊身表面剥落是最主要和最普遍的失效形式，占整个失效形式的50％以上。正是由于这些不正常的失效，导致轧辊消耗的增加。同时，生产一根新轧辊需要经过炼钢、锻压、正火等加工工序，生产周期长，制造成本昂贵，目前价每吨高达7-8万元。因此对失效轧辊进行修复后再使用则是许多企业研究的共同课题。修复采用的普遍方法是在一种基体材质强韧性好、价格便宜的轧辊表层上，或者在上机使用已到工作有效尺寸下限值但基体完好的正常报废轧辊表层上，或者在有表面缺陷下机而基体完好的轧辊表层上，通过堆焊方式制造一种新的高硬度合金复合堆焊层，使轧辊基体与工作表面分别作用，满足轧制时抗冲击、抗热疲劳及高温耐磨等性能，达到轧辊的上机使用要求和使用性能。由于高硬度高碳合金锻钢轧辊材质含碳量高，且含Cr、Mo、W、V等合金元素，有很高的淬硬倾向，焊接性很差，修复难度大，许多企业未做相关研究或虽做了一些研究，但普遍存在的问题是修复后的轧辊硬度偏低和硬度均匀性差，以致不能在生产中使用或者使用效果不佳；同时，在目前比较成熟的大轧辊修复技术中，轧辊堆焊修复后常常放进热处理炉进行以消除应力、改善组织为主的焊后热处理，这样需要消耗大量的煤气或电，且时间长、费用高，不利于企业节能减排。
发明内容
为了解决目前轧辊修复后普遍存在的轧辊工作层硬度偏低和硬度均匀性差等问题，本发明提供一种高硬度高碳合金轧辊的复合制造工艺。
本发明的工艺顺序依次为，焊前粗车，探伤检验，预热，堆焊过渡层，堆焊工作层，消氢处理，轧辊成品加工，探伤检验。
过渡层堆焊材料采用药芯焊丝YD4181配HJ260焊剂，工作层堆焊材料采用药芯焊丝YD3106配HJ260焊剂。
两种焊丝直径可制作成Φ2.5mm-Φ4.0mm规格。
本发明的优点在于堆焊过程易于掌握，且易操作，在堆焊过程中及处理后堆焊层不产生任何裂纹及夹渣、未熔合、未焊透、裂纹等焊接缺陷，硬度在HRC57-61范围且分布较均匀；堆焊金属的强韧性好，抗疲劳破坏能力强，据多次试验表明，采用本工艺复合制造的轧辊的使用寿命达到新辊水平，甚至超过新辊；同时，由于本发明焊后不需进行高温回火处理，节省了大量的煤气或电，有利于企业节能减排，降低成本费用。
具体实施方式
本发明利用表面堆焊技术，合理选用堆焊合金，在一种强韧性好、价格便宜的轧辊基体材质上，堆焊过渡层和工作层，辅以加工等其它处理手段，制造一种新的高硬度合金复合轧辊，达到轧辊的上机使用要求和使用性能，以解决高硬度高碳合金锻钢轧辊生产周期长、使用寿命短、耐磨性差、生产成本高等问题。现详细说明如下：
1、轧辊基体制备或旧轧辊焊前粗车
焊前粗车的目的是将预先制备的基体车削至轧辊使用尺寸的下限值，或将正常报废轧辊车削至轧辊使用尺寸的下限值，对于已经使用至尺寸下限值的轧辊，要去除表面疲劳层和表面缺陷，车削深度最低不小于3mm，具体视疲劳层厚度和缺陷的位置、大小、深度而定，要求将疲劳层和表面缺陷彻底清除干净，表面缺陷可进行局部车削成带状沟槽。
2、探伤检验
基体或旧轧辊粗车后必须进行探伤检验，采用磁粉探伤、超声波探伤检验方法分别检查其表面、内部缺陷，确保堆焊前基体表面和辊体内部没有影响使用和轧辊堆焊的缺陷，对辊体内部存在裂纹缺陷和轧辊轧制时不允许存在的其它缺陷的基体或旧轧辊不做修复，对辊身表面存在缺陷的进行局部车削，具体车削成带状沟槽至探伤检验合格。
3、预热
预热在专用堆焊保温罩内进行，预热温度为350℃±10℃，恒温时间按轧辊辊身直径每100mm恒温1小时计算。
4、堆焊过渡层(直流反接)
过渡层堆焊材料采用药芯焊丝YD4181配HJ260焊剂，焊丝直径可制作成Φ2.5mm-Φ4.0mm规格。下面分别以焊丝直径为Φ2.5mm、Φ3.0mm、Φ4.0mm三个规格确定堆焊工艺参数。
4.1对选用规格为Φ2.5mm焊丝的堆焊工艺参数如下：
焊接电流：220-300A；焊接电压：28-32V；焊接速度：200-250mm/min；干伸长：25-30mm；偏心距：30-35mm；搭接量：50％；层间温度：280-320℃；
4.2对选用规格为Φ3.0mm焊丝的堆焊工艺参数如下：
焊接电流：350-420A；焊接电压：28-32V；焊接速度：300-350mm/min；干伸长：30-32mm；偏心距：30-40mm；搭接量：50％；层间温度：280-320℃。
4.3对选用规格为Φ4.0mm焊丝的堆焊工艺参数：
焊接电流：380-450A；焊接电压：29-33V；焊接速度：380-450mm/min；干伸长：32-35mm；偏心距：30-40mm；搭接量：50％；层间温度：280-320℃。
5、堆焊工作层(直流反接)
工作层堆焊材料采用药芯焊丝YD3106配HJ260焊剂，焊丝直径可制作成Φ2.5mm-Φ4.0mm规格。下面分别以焊丝直径为Φ2.5mm、Φ3.0mm、Φ4.0mm三个规格确定堆焊工艺参数。
5.1对选用规格为Φ2.5mm焊丝的堆焊工艺参数如下：
焊接电流：220-300A；焊接电压：28-32V；焊接速度：200-250mm/min；干伸长：25-30mm；偏心距：30-35mm；搭接量：50％；层间温度：280-320℃；
5.2对选用规格为Φ3.0mm焊丝的堆焊工艺参数如下：
焊接电流：350-420A；焊接电压：28-32V；焊接速度：300-350mm/min；干伸长：30-32mm；偏心距：30-40mm；搭接量：50％；层间温度：280-320℃；
5.3对选用规格为Φ4.0mm焊丝的堆焊工艺参数如下：
焊接电流：380-450A；焊接电压：29-33V；焊接速度：380-450mm/mi n；干伸长：32-35mm；偏心距：30-40mm；搭接量：50％；层间温度：280-320℃；
6、消氢处理
对于采用药芯焊丝YD4181(Φ2.5mm-Φ4.0mm)规格配HJ260焊剂作过渡层，采用药芯焊丝YD3106(Φ2.5mm-Φ4.0mm)配HJ260焊剂作工作层，以此复合制造的高硬度合金轧辊，焊后仅做消氢处理即可，这样可免去焊后热处理工序，大大缩短了制造周期、节约了煤气、电等能源，降低了生产成本。消氢处理方法为：在基体或旧轧辊堆焊完后立即将其放入堆焊保温罩内，以速度为15-20℃/h进行升温，当升温到350-400℃时恒温，恒温时间为轧辊辊身直径每100mm 1小时计算，然后以15-20℃/h的冷却速度降温至100℃以下后自然冷却至室温。
7、车削加工
当堆焊轧辊冷至室温后，先上车床按图纸尺寸进行车削粗加工，在成品尺寸的基础上预留0.8-1.0mm的磨削加工余量，之后上磨床按图纸技术要求磨削至成品尺寸，表面粗糙度达到图纸要求。
8、磁粉探伤、硬度检查
对经车削磨削后的轧辊进行磁粉探伤检验，在检验中未发现夹渣、未熔合、未焊透、裂纹等焊接缺陷且硬度在HRC57-61范围内、硬度均匀性在±HRC1.5内为合格。

Claims (4)

1.一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺，其特征在于其工艺顺序依次为焊前粗车、探伤检验、预热、堆焊过渡层、堆焊工作层、消氢处理、轧辊成品加工、探伤检验，过渡层堆焊材料采用药芯焊丝YD4181配HJ260焊剂，工作层堆焊材料采用药芯焊丝YD3106配HJ260焊剂。
2.根据权利要求1所述的一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺，其特征在于，所述消氢处理是，在轧辊基体表层堆焊完后立即将其放入堆焊保温罩内，以速度为15-20℃/h进行升温，当升温到350-400℃时恒温，恒温后降温至室温。
3.根据权利要求2所述的一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺，其特征在于，所述消氢处理中的恒温时间为轧辊辊身直径每100mm1小时，恒温后以15-20℃/h的冷却速度降温至100℃以下自然冷却至室温。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺，其特征在于，堆焊过渡层参数为，焊接电流220-450A，焊接电压28-33V，焊接速度200-450mm/min，干伸长25-35mm，偏心距30-40mm，搭接量50％，层间温度280-320℃；堆焊工作层参数为，焊接电流220-450A，焊接电压28-33V，焊接速度200-450mm/min，干伸长25-35mm，偏心距30-40mm，搭接量50％，层间温度280-320℃。
CNA2007100500229A 2007-09-14 2007-09-14 一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺 Pending CN101138819A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007100500229A CN101138819A (zh) 2007-09-14 2007-09-14 一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007100500229A CN101138819A (zh) 2007-09-14 2007-09-14 一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101138819A true CN101138819A (zh) 2008-03-12

Family

ID=39191012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2007100500229A Pending CN101138819A (zh) 2007-09-14 2007-09-14 一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101138819A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101596635B (zh) * 2009-07-10 2011-08-24 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 一种热浸镀用沉没辊或稳定辊的复合堆焊方法
CN102357778A (zh) * 2011-09-22 2012-02-22 宁波中超机器有限公司 一种拉矫辊的制造方法
CN103231065A (zh) * 2013-05-07 2013-08-07 蓬莱市超硬复合材料有限公司 一种高线硬质合金辊环再生方法
CN103316918A (zh) * 2013-05-11 2013-09-25 荆州恒隆汽车零部件制造有限公司 一种新型复合热轧辊及其制造方法
CN107052701A (zh) * 2017-03-31 2017-08-18 安徽再制造工程设计中心有限公司 一种轧辊堆焊工艺
CN108704940A (zh) * 2018-05-30 2018-10-26 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 开坯轧机轧辊修补方法
CN109048198A (zh) * 2018-08-13 2018-12-21 芜湖鼎恒材料技术有限公司 一种轧辊辊颈修复工艺
CN110076537A (zh) * 2019-04-29 2019-08-02 晋江特锐模具有限公司 一种旋转切刀生产方法
CN112570980A (zh) * 2020-12-03 2021-03-30 四川国鑫机械制造有限公司 一种310乙字钢轧辊的修复强化方法
CN112846637A (zh) * 2021-01-15 2021-05-28 中铁工程装备集团有限公司 一种掘进机刀轴支撑面压溃原位修复方法及掘进机刀盘
CN114055011A (zh) * 2021-11-18 2022-02-18 四川国鑫机械制造有限公司 一种埋弧焊药芯焊丝和bd2轧辊及它们的制备方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101596635B (zh) * 2009-07-10 2011-08-24 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 一种热浸镀用沉没辊或稳定辊的复合堆焊方法
CN102357778A (zh) * 2011-09-22 2012-02-22 宁波中超机器有限公司 一种拉矫辊的制造方法
CN102357778B (zh) * 2011-09-22 2013-12-18 宁波中超机器有限公司 一种拉矫辊的制造方法
CN103231065A (zh) * 2013-05-07 2013-08-07 蓬莱市超硬复合材料有限公司 一种高线硬质合金辊环再生方法
CN103231065B (zh) * 2013-05-07 2015-07-22 蓬莱市超硬复合材料有限公司 一种高线硬质合金辊环再生方法
CN103316918A (zh) * 2013-05-11 2013-09-25 荆州恒隆汽车零部件制造有限公司 一种新型复合热轧辊及其制造方法
CN107052701A (zh) * 2017-03-31 2017-08-18 安徽再制造工程设计中心有限公司 一种轧辊堆焊工艺
CN108704940A (zh) * 2018-05-30 2018-10-26 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 开坯轧机轧辊修补方法
CN109048198A (zh) * 2018-08-13 2018-12-21 芜湖鼎恒材料技术有限公司 一种轧辊辊颈修复工艺
CN110076537A (zh) * 2019-04-29 2019-08-02 晋江特锐模具有限公司 一种旋转切刀生产方法
CN112570980A (zh) * 2020-12-03 2021-03-30 四川国鑫机械制造有限公司 一种310乙字钢轧辊的修复强化方法
CN112846637A (zh) * 2021-01-15 2021-05-28 中铁工程装备集团有限公司 一种掘进机刀轴支撑面压溃原位修复方法及掘进机刀盘
CN114055011A (zh) * 2021-11-18 2022-02-18 四川国鑫机械制造有限公司 一种埋弧焊药芯焊丝和bd2轧辊及它们的制备方法
CN114055011B (zh) * 2021-11-18 2023-02-28 四川国鑫机械制造有限公司 一种埋弧焊药芯焊丝和bd2轧辊及它们的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101138819A (zh) 一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺
CN103706921B (zh) 热连轧精轧机支承辊堆焊修复方法
CN101412158B (zh) 用于堆焊制造热轧卷取机助卷辊的药芯焊丝及堆焊方法
CN102189316B (zh) 不锈钢热轧输送辊埋弧焊堆焊修复方法
CN103481010B (zh) 一种全自动在线冷焊修复辊压机工艺
CN105290703A (zh) 一种用埋弧堆焊和激光熔覆修复磨损热轧辊的方法
CN105436665A (zh) 大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层及修复轧辊的方法
CN101898292B (zh) 大型往复式压缩机曲轴裂纹手工氩弧焊冷态焊接修复技术
CN105478962B (zh) 大型冷轧支承辊70Cr3Mo的堆焊再造层及修复轧辊的方法
CN101003104A (zh) 一种型材轧辊堆焊修复工艺
CN100479940C (zh) 一种用药芯焊丝堆焊修复半钢轧辊的方法
CN103255412B (zh) 一种用于轧辊工作面的激光熔覆高硬度材料的工艺方法
CN101293300B (zh) 一种φ2100×3400mm锻钢支承辊的修复工艺
CN101658986A (zh) 一种Cr3系列轧辊修复用堆焊焊条及堆焊方法
CN105499751A (zh) 用于热连轧夹送辊的硬面堆焊修复工艺
CN105215510A (zh) 修复冷轧平整支撑辊的堆焊方法
CN109693026B (zh) 一种用于外圆大面积司太立合金耐磨堆焊的组合堆焊方法
CN101947713A (zh) 一种水泥辊压机辊面耐磨修复技术
CN105127205A (zh) 用于生产板带的大型镶套轧辊及其制备方法
CN110640288A (zh) 一种q235钢板上堆焊高铬合金的堆焊方法
CN101623688A (zh) 高耐磨滚筛筛辊及堆焊工艺
CN102837116A (zh) 一种不锈钢冷轧支承辊堆焊修复技术
CN113427219B (zh) 一种大型钢制扬克烘缸的制造方法
CN102825434A (zh) 一种复合耐磨钢板生产方法
CN101112730A (zh) 药芯焊丝气保焊焊修耐磨件的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication