CN102896459B - 热连轧机组机架牌坊窗口轧制受力面在线修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热连轧机组机架牌坊窗口轧制受力面在线修复方法，即以机架牌坊底部油缸上平面为基准搭建修复施工平台，将移动式镗铣机床移入机架牌坊内并设置于施工平台上，调校机床水平度并分别铣削机架牌坊窗口各衬板受力面，将激光熔覆机设置于施工平台并连接附件和调整熔覆参数，采用钴基合金粉末通过激光熔覆机分别激光熔覆机架牌坊窗口经铣削的各衬板受力面，采用砂轮片打磨、抛光处理经激光熔覆的各衬板受力面。本方法克服了传统修复方法的缺陷，有效提高了机架牌坊窗口轧制受力面的防腐耐磨性能，彻底改变了机架牌坊衬板表面的材料特性，延长了机架牌坊的使用寿命，提高了修复效率，保证了热连轧机组的正常运行和钢坯轧制的产品质量。

Description

热连轧机组机架牌坊窗口轧制受力面在线修复方法

技术领域

本发明涉及一种热连轧机组机架牌坊窗口轧制受力面在线修复方法。

背景技术

热连轧机组机架牌坊是热连轧机组的重要部件，机架用于安装轧制钢坯的轧辊及调整装置等，机架承受轧制力，具有足够的强度和刚度。钢坯的轧制过程中，由于轧制工况十分恶劣．轧辊通过轴承座对机架牌坊产生较大的冲击力，轧制冷却水遇到红灼的钢坯迅速雾化，夹带着从钢坯表面脱落的氧化铁粉末向四周喷射；受轧制的冲击、冷却水腐蚀和氧化粉尘磨粒等的影响，造成了机架牌坊窗口轧制受力面、机架牌坊底面、外机架辊平面和内机架辊安装孔等均出现不同程度的腐蚀磨损；机架牌坊有传动侧和操作侧，机架牌坊窗口有入口侧和出口侧，而传动侧和操作侧的机架牌坊窗口入口侧和出口侧的轧制受力面衬板的磨损，使得轧机机架与轧辊轴承座间隙难以有效控制管理，时常出现轧机机架与轧辊轴承座间隙超过管理极限值现象，造成轧机工作时对机架的冲击增大，加速了机架的磨损，轧机机架与轧辊轴承座间隙增大还恶化了轧机主传动系统的工作条件，使主传动振动冲击大，钢坯咬入时容易发生打滑现象，对主传动系统的机械零部件和轧机大电机也都造成了一定的损害。热连轧机组的机架牌坊窗口轧制受力面的磨损,还将直接影响到轧制板形的控制, 对产品质量造成很大影响。

对于机架牌坊窗口轧制受力面衬板的在线修复，通常采用在线机械加工和电弧堆焊的方法实施修复，也就是通过机械加工去除机架牌坊窗口衬板的腐蚀层并找平受力面，扩大的尺寸通过增加衬板厚度和电弧堆焊来补偿。该修复方法操作简单，但并未改变牌坊窗口轧制受力面的性质，使用一段时期后牌坊窗口衬板受力面表面又会受到腐蚀磨损而失效，而且多次机械加工将会对牌坊的强度和刚度产生不利影响，考虑到轧机对机架刚度的敏感性，因此可供加工的余量不多，该修复方法只能是权宜之计。同时电弧堆焊也存在一定的缺陷，其堆焊过程产生的结构应力和残余应力较大，超过衬板本体材料的屈服强度，在大面积的牌坊窗口衬板实施堆焊，很有可能会造成机架牌坊结构的失稳变形且无法再进行矫正，且电弧堆焊速度慢，效率低，堆焊层需经机械加工，影响了修复效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种热连轧机组机架牌坊窗口轧制受力面在线修复方法，本方法克服了传统修复方法的缺陷，有效提高了机架牌坊窗口轧制受力面的防腐耐磨性能，彻底改变了机架牌坊衬板表面的材料特性，延长了机架牌坊的使用寿命，提高了修复效率，保证了热连轧机组的正常运行和钢坯轧制的产品质量。

为解决上述技术问题，本发明热连轧机组机架牌坊窗口轧制受力面在线修复方法包括如下步骤：

步骤一、搭建修复施工平台，以机架牌坊底部油缸上平面为基准，施工平台直接设置于机架牌坊底部油缸上平面，并保证施工平台的强度和刚度；

步骤二、使用提升装置将移动式镗铣机床移入机架牌坊内并设置于施工平台上，调校移动式镗铣机床X、Y两个方向水平度，X方向机床动作找正机架牌坊窗口衬板受力面直线度，并复测衬板受力面上下方向直线度；

步骤三、使用百分表移动机床本体的X、Z方向，检测机架牌坊窗口衬板受力面原始平面直线度＜0.05mm，分别铣削传动侧和操作侧机架牌坊窗口入口侧和出口侧的衬板受力面，并保证传动侧和操作侧机架牌坊窗口的中心对称度＜0.10mm，铣削后衬板受力面粗糙度Ra＜3.2，平面度＜0.10mm；

步骤四、将激光熔覆机设置于施工平台，连接激光熔覆机激光光纤、控制线、保护气体管和送粉管，调整激光熔覆机机械手和激光头工作行程，激光熔覆机的激光发生器功率为1000-1500W，调整激光熔覆机的工艺参数，激光头焦距为115-125mm、激光光斑直径为2.0-3.0mm、送粉量为18-22g/min、激光头移动速度为650-750mm/min、熔覆层重迭量为1.0-1.5mm，并设定熔覆层厚度为0.20-0.30mm、熔覆速度为11-12.5mm/s、熔覆面平面度≤0.10mm；

步骤五、采用钴基合金粉末，通过激光熔覆机分别激光熔覆传动侧和操作侧机架牌坊窗口入口侧和出口侧经铣削的衬板受力面，所述钴基合金粉末成分为Cr14-14.6%、Ni43.9-44.5%、Fe4.4-5.0%、W5-10%、Mo4-8%，余量为Co，所述成分的百分比为重量百分比；

步骤六、采用砂轮片打磨、抛光处理经激光熔覆的各衬板受力面。    

由于本发明热连轧机组机架牌坊窗口轧制受力面在线修复方法采用了上述技术方案，即以机架牌坊底部油缸上平面为基准搭建修复施工平台，将移动式镗铣机床移入机架牌坊内并设置于施工平台上，调校机床水平度并分别铣削机架牌坊窗口各衬板受力面，将激光熔覆机设置于施工平台并连接附件和调整熔覆参数，采用钴基合金粉末通过激光熔覆机分别激光熔覆机架牌坊窗口经铣削的各衬板受力面，采用砂轮片打磨、抛光处理经激光熔覆的各衬板受力面。本方法克服了传统修复方法的缺陷，有效提高了机架牌坊窗口轧制受力面的防腐耐磨性能，彻底改变了机架牌坊衬板表面的材料特性，延长了机架牌坊的使用寿命，提高了修复效率，保证了热连轧机组的正常运行和钢坯轧制的产品质量。

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为热连轧机组机架牌坊的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明热连轧机组机架牌坊窗口轧制受力面在线修复方法包括如下步骤：

步骤一、搭建修复施工平台4，以机架牌坊1底部油缸2上平面为基准，施工平台4直接设置于机架牌坊1底部油缸2上平面，并保证施工平台4的强度和刚度；

步骤二、使用提升装置将移动式镗铣机床5移入机架牌坊1内并设置于施工平台4上，调校移动式镗铣机床5X、Y两个方向水平度，X方向机床5动作找正机架牌坊1窗口衬板3受力面直线度，并复测衬板3受力面上下方向直线度；

步骤三、使用百分表移动机床5本体的X、Z方向，检测机架牌坊1窗口衬板3受力面原始平面直线度＜0.05mm，分别铣削传动侧和操作侧机架牌坊1窗口入口侧和出口侧的衬板3受力面，并保证传动侧和操作侧机架牌坊1窗口的中心对称度＜0.10mm，铣削后衬板3受力面粗糙度Ra＜3.2，平面度＜0.10mm；

步骤四、将激光熔覆机6设置于施工平台4上，连接激光熔覆机6激光光纤、控制线、保护气体管和送粉管，调整激光熔覆机6机械手和激光头工作行程，激光熔覆机6的激光发生器功率为1000-1500W，调整激光熔覆机6的工艺参数，激光头焦距为115-125mm、激光光斑直径为2.0-3.0mm、送粉量为18-22g/min、激光头移动速度为650-750mm/min、熔覆层重迭量为1.0-1.5mm，并设定熔覆层厚度为0.20-0.30mm、熔覆速度为11-12.5mm/s、熔覆面平面度≤0.10mm；

步骤五、采用钴基合金粉末，通过激光熔覆机6分别激光熔覆传动侧和操作侧机架牌坊窗口入口侧和出口侧经铣削的衬板3受力面，所述钴基合金粉末成分为Cr14-14.6%、Ni43.9-44.5%、Fe4.4-5.0%、W5-10%、Mo4-8%，余量为Co，所述成分的百分比为重量百分比；

步骤六、采用砂轮片打磨、抛光处理经激光熔覆的各衬板3受力面。

本方法采用DLA60100型全固态固体激光器通过机械手实施激光熔覆作业，激光器输出功率≥1000W，大大减轻了现场施工的劳动强度，激光熔覆与电弧堆焊相比，激光熔覆时热输入量小，熔敷层薄，激光熔覆过程中产生的最大结构应力和残余应力整体水平均较低，经实际试验激光熔覆对实验模拟件的结构尺寸影响极小，实测的结构尺寸数据无变化，因此激光熔覆对机架牌坊整体结构的影响很小，不会带来机架牌坊变形的危险；且激光熔覆之后的平面度达到0.1mm，熔覆层平整度高，无需再进行后续机械加工，节省了在线修复成本及时间，有效提高修复效率；本方法的激光熔覆采用经多次试验后的钴基合金粉末材料实施熔覆，该材料具有较高的耐腐蚀和抗氧化性能，从而改变衬板表面的材料特性，具有良好的防腐耐磨性能，达到机架牌坊窗口受力面修复的目的。

本方法通过在线机械加工去除机架牌坊窗口衬板表面的腐蚀层，选用具有良好防腐耐磨性能的钴基合金粉末材料对机架牌坊窗口衬板表面进行激光熔覆，彻底改变了机架牌坊窗口衬板表面的特性，可以大幅度提高轧机机架牌坊窗口轧制受力面的抗腐蚀、抗磨损性能，延长了设备的使用寿命，预计衬板熔覆层寿命可在十年以上，避免了对机架牌坊窗口衬板表面频繁进行机械加工修复带来的危害，保证了钢坯轧制的精度。

Claims (1)

1.一种热连轧机组机架牌坊窗口轧制受力面在线修复方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、搭建修复施工平台，以机架牌坊底部油缸上平面为基准，施工平台直接设置于机架牌坊底部油缸上平面，并保证施工平台的强度和刚度；

步骤二、使用提升装置将移动式镗铣机床移入机架牌坊内并设置于施工平台上，调校移动式镗铣机床X、Y两个方向水平度，X方向机床动作找正机架牌坊窗口衬板受力面直线度，并复测衬板受力面上下方向直线度；

步骤三、使用百分表移动机床本体的X、Z方向，检测机架牌坊窗口衬板受力面原始平面直线度＜0.05mm，分别铣削传动侧和操作侧机架牌坊窗口入口侧和出口侧的衬板受力面，并保证传动侧和操作侧机架牌坊窗口的中心对称度＜0.10mm，铣削后衬板受力面粗糙度Ra＜3.2，平面度＜0.10mm；

步骤四、将激光熔覆机设置于施工平台，连接激光熔覆机激光光纤、控制线、保护气体管和送粉管，调整激光熔覆机机械手和激光头工作行程，激光熔覆机的激光发生器功率为1000-1500W，调整激光熔覆机的工艺参数，激光头焦距为115-125mm、激光光斑直径为2.0-3.0mm、送粉量为18-22g/min、激光头移动速度为650-750mm/min、熔覆层重迭量为1.0-1.5mm，并设定熔覆层厚度为0.20-0.30mm、熔覆速度为11-12.5mm/s、熔覆面平面度≤0.10mm；

步骤五、采用钴基合金粉末，通过激光熔覆机分别激光熔覆传动侧和操作侧机架牌坊窗口入口侧和出口侧经铣削的衬板受力面，所述钴基合金粉末成分为Cr14-14.6%、Ni43.9-44.5%、Fe4.4-5.0%、W5-10%、Mo4-8%，余量为Co，所述成分的百分比为重量百分比；

步骤六、采用砂轮片打磨、抛光处理经激光熔覆的各衬板受力面。