CN101890609B - 轧机主轴无衬板扁头套的修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轧机主轴无衬板扁头套的修复方法，首先对无衬板扁头套作去应力退火以消除内部应力，对扁势面感应退火以降低硬度并在2小时内作回火处理，检查确定扁势面疲劳层厚度并着色探伤确定无裂纹产生，采用机加工去除扁势面疲劳层，再进行着色探伤确定扁势面无裂纹，采用气雾化镍基合金粉末对扁势面作激光熔覆，其激光熔覆层与本体基体结合层的机械性能强度达到本体强度的90％以上，硬度为35HRC，将熔覆层加工至与轧机主轴的配合尺寸并着色探伤，确定扁势面无损伤；采用本方法可修复失效的无衬板扁头套，恢复无衬板扁头套的效用，保证了轧机的自动控制和成品质量，降低了检修成本，提高了无衬板扁头套的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种轧机主轴无衬板扁头套的修复方法。
背景技术
轧机扁头套是轧机主传动系统中的关键部件。扁头套是轧辊与轧机主轴之间的连接件，其直接承受来自轧辊的冲击。在轧机运行过程中，频繁的启动和制动、轧件的突然咬入和抛出，都会产生轧机负荷的突然变化，这类负荷的变化会引起轧机主传动系统的扭振，导致轧机主传动系统扭矩值的突然变化，此外，因轧机上、下轧辊轧制速度不一致而产生的咬入和打滑等都会造成对机械传动部件的损坏并对轧制工艺的自动控制及成品质量产生影响。这些因素也是造成扁头套寿命短、失效和故障多的主要原因。
扁头套的失效形式多数表现为扁头套的扁势面产生微裂纹和出现磨损。扁头套的扁势面通常要求具有高硬度，高耐磨、高耐腐蚀性，一般扁头套的扁势面设计成带有衬板和不带衬板的二种形式。对于扁势面带有衬板的扁头套可以采用更换衬板的方法来对其进行修复，而没有衬板的扁头套失效后只能报废。
如图1所示为无衬板的扁头套1，其内孔两侧为扁势面2。无衬板的扁头套适用于具有特殊轧制工艺并较高轧制安全系数的轧机，通常经过长期使用无衬板扁头套的扁势面磨损严重后，该扁头套作报废处理，需更换新的扁头套，由此提高了检修成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种轧机主轴无衬板扁头套的修复方法，利用本方法可修复失效的无衬板扁头套，恢复无衬板扁头套的效用，保证了轧机的自动控制和成品质量，降低了检修成本，提高了无衬板扁头套的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明轧机主轴无衬板扁头套的修复方法包括如下步骤：
步骤一、检查并记录无衬板扁头套扁势面的磨损状态；
步骤二、对无衬板扁头套作去应力退火，采用260℃保温12小时去应力退火以释放并均匀化无衬板扁头套内部巨大应力；
步骤三、对无衬板扁头套的扁势面感应退火，以降低无衬板扁头套的扁势面渗碳淬火层硬度且不影响整个扁头套基体的整体强度，退火层深度≥4mm，多道次连续加热操作，扁头套上半部退火后立即回火，同时掉头翻身进行另外下半部退火，并在退火结束后整体回火；
步骤四、在无衬板扁头套的扁势面感应退火完成后2小时内，对无衬板扁头套作回火处理；
步骤五、对无衬板扁头套的扁势面作尺寸检查以确定扁势面的疲劳层厚度，并采用着色探伤确定无衬板扁头套在应力退火过程中无裂纹产生；
步骤六、根据检查确定的无衬板扁头套的扁势面疲劳层厚度，采用机加工去除该扁势面疲劳层；
步骤七、采用着色探伤确定无衬板扁头套的扁势面在去除疲劳层的机加工过程中无裂纹产生；
步骤八、激光熔覆无衬板扁头套的扁势面，采用气雾化镍基合金粉末，调试激光熔覆设备并设定激光功率为2.7KW、扫描速度为0.2-0.35m/min、送粉速度为9-12g/min、光斑为4mm，激光熔覆层与本体基体结合层的机械性能强度达到本体强度的90％以上，激光熔覆层硬度为35HRC；
步骤九、对无衬板扁头套扁势面的激光熔覆层进行机加工处理，加工至与轧机主轴的配合尺寸，并对机加工后的扁势面进行着色探伤，确定扁势面无损伤。
上述步骤三中，无衬板扁头套的扁势面感应退火可采用频率为2000HZ的感应淬火机床实施，所述感应淬火机床的感应器使用导磁体来减缓漏磁并有足够的强度，所述感应淬火机床的汇流条也需有足够的刚度，所述感应淬火机床的感应器与扁头套之间的间隙为8-12mm。
由于本发明轧机主轴无衬板扁头套的修复方法采用了上述技术方案，即对无衬板扁头套作去应力退火以消除内部应力，对扁势面感应退火以降低硬度并在2小时内作回火处理，检查确定扁势面疲劳层厚度并着色探伤确定无裂纹产生，采用机加工去除扁势面疲劳层，再进行着色探伤确定扁势面无裂纹，采用气雾化镍基合金粉末对扁势面作激光熔覆，其熔覆层与本体基体结合层的机械性能强度达到本体强度的90％以上，硬度为35HRC，将熔覆层加工至与轧机主轴的配合尺寸并着色探伤，确定扁势面无损伤；采用本方法可修复失效的无衬板扁头套，恢复无衬板扁头套的效用，保证了轧机的自动控制和成品质量，降低了检修成本，提高了无衬板扁头套的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明无衬板扁头套的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，无衬板扁头套1的内孔两侧为扁势面2，在轧机运行一定时间后，该扁势面2磨损导致扁头套1失效，本发明提供一种修复的方法。
本发明轧机主轴无衬板扁头套的修复方法包括如下步骤：
步骤一、检查并记录无衬板扁头套扁势面的磨损状态；
步骤二、对无衬板扁头套作去应力退火，采用260℃保温12小时去应力退火以释放并均匀化无衬板扁头套内部巨大应力；
步骤三、对无衬板扁头套的扁势面感应退火，以降低无衬板扁头套的扁势面渗碳淬火层硬度且不影响整个扁头套基体的整体强度，退火层深度≥4mm，多道次连续加热操作，扁头套上半部退火后立即回火，同时掉头翻身进行另外下半部退火，并在退火结束后整体回火；
通常扁头套采用17CrNiMo6整体淬火，其基体整体抗拉强度达1149Mp，扁势面进行渗碳淬火后硬度达57-61HRC。扁势面硬度高，直接去除扁势面的疲劳层很困难，不仅会对刀具造成损坏，而且加工周期长，因此必需进行中频感应退火降低渗碳淬火层硬度，同时不能够影响扁头套基体的整体强度，另外激光堆焊时对堆焊表面硬度也要求必须小于30HRC，否则堆焊过程中由于组织转变产生的高应力会使表面产生许多微裂纹。因此在对扁势面作感应退火后，完全满足了后续加工的要求；
步骤四、在无衬板扁头套的扁势面感应退火完成后2小时内，对无衬板扁头套作回火处理；
步骤五、对无衬板扁头套的扁势面作尺寸检查以确定扁势面的疲劳层厚度，并采用着色探伤确定无衬板扁头套在应力退火过程中无裂纹产生；
步骤六、根据检查确定的无衬板扁头套的扁势面疲劳层厚度，采用机加工去除该扁势面疲劳层；
步骤七、采用着色探伤确定无衬板扁头套的扁势面在去除疲劳层的机加工过程中无裂纹产生；
步骤八、激光熔覆无衬板扁头套的扁势面，采用气雾化镍基合金粉末，调试激光熔覆设备并设定激光功率为2.7KW、扫描速度为0.2-0.35m/min、送粉速度为9-12g/min、光斑为4mm，激光熔覆层与本体基体结合层的机械性能强度达到本体强度的90％以上，激光熔覆层硬度为35HRC；
激光熔覆技术具有深宽比低，热影响区小、变形小，对母材的伤害小的特点，其可控精度高，定位精度高，易实现自动化控制，而采用镍基合金粉末材料堆焊，其焊材不易氧化，因此扁势面的激光熔覆层表现出更好的耐磨性。
步骤九、对无衬板扁头套扁势面的激光熔覆层进行机加工处理，加工至与轧机主轴的配合尺寸，并对机加工后的扁势面进行着色探伤，确定扁势面无损伤。
在上述步骤三中，无衬板扁头套的扁势面感应退火可采用频率为2000HZ的感应淬火机床实施，所述感应淬火机床的感应器使用导磁体来减缓漏磁并有足够的强度，所述感应淬火机床的汇流条也需有足够的刚度，所述感应淬火机床的感应器与扁头套之间的间隙为8-12mm。
本方法修复的无衬板扁头套的扁势面表面的耐磨性优于原工件表面，完全满足轧机运行的使用要求。本修复方法不仅成本低，而且大大减少了扁头套备件的费用，提高了扁头套的使用寿命，保证了轧机的正常运行和产品的质量。
Claims (2)
1.一种轧机主轴无衬板扁头套的修复方法，其特征在于本方法包括如下步骤：
步骤一、检查并记录无衬板扁头套扁势面的磨损状态；
步骤二、对无衬板扁头套作去应力退火，采用260℃保温12小时去应力退火以释放并均匀化无衬板扁头套内部巨大应力；
步骤三、对无衬板扁头套的扁势面感应退火，以降低无衬板扁头套的扁势面渗碳淬火层硬度且不影响整个扁头套基体的整体强度，退火层深度≥4mm，多道次连续加热操作，扁头套上半部退火后立即回火，同时掉头翻身进行另外下半部退火，并在退火结束后整体回火；
步骤四、在无衬板扁头套的扁势面感应退火完成后2小时内，对无衬板扁头套作回火处理；
步骤五、对无衬板扁头套的扁势面作尺寸检查以确定扁势面的疲劳层厚度，并采用着色探伤确定无衬板扁头套在应力退火过程中无裂纹产生；
步骤六、根据检查确定的无衬板扁头套的扁势面疲劳层厚度，采用机加工去除该扁势面疲劳层；
步骤七、采用着色探伤确定无衬板扁头套的扁势面在去除疲劳层的机加工过程中无裂纹产生；
步骤八、激光熔覆无衬板扁头套的扁势面，采用气雾化镍基合金粉末，调试激光熔覆设备并设定激光功率为2.7KW、扫描速度为0.2-0.35m/min、送粉速度为9-12g/min、光斑为4mm，激光熔覆层与本体基体结合层的机械性能强度达到本体强度的90％以上，激光熔覆层硬度为35HRC；
步骤九、对无衬板扁头套扁势面的激光熔覆层进行机加工处理，加工至与轧机主轴的配合尺寸，并对机加工后的扁势面进行着色探伤，确定扁势面无损伤。
2.根据权利要求1所述的轧机主轴无衬板扁头套的修复方法，其特征在于：所述无衬板扁头套的扁势面感应退火采用频率为2000HZ的感应淬火机床实施，所述感应淬火机床的感应器使用导磁体来减缓漏磁并有足够的强度，所述感应淬火机床的汇流条也需有足够的刚度，所述感应淬火机床的感应器与扁头套之间的间隙为8-12mm。
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