CN103464868A - 堆焊热轧支撑辊的工艺流程 - Google Patents

Abstract

堆焊热轧支撑辊的工艺流程。堆焊热轧支撑辊的主要难点是堆焊层开裂，而目前解决。本发明方法包括：在轧钢厂的磨辊装配车间设立小型堆焊工位，进行堆焊前准备，之后进行堆焊前原始记录，之后进行清除热疲劳层，之后进行焊接材料准备，此时应用多功能辊体堆焊装置先后对支撑辊预热，之后进行堆焊打底层，之后进行堆焊合金工作层，之后进行中间去应力热处理，再堆焊合金工作层，最终去应力热处理，之后进行缓冷后出炉，之后进行初检；初检后再进行车削加工，之后进行终检，最后待用。本发明用于堆焊热轧支撑辊的工艺流程。

Description

堆焊热轧支撑辊的工艺流程

技术领域：

本发明涉及一种堆焊热轧支撑辊的工艺流程。

背景技术：

堆焊热轧支撑辊的主要难点是堆焊层开裂，而堆焊层开裂的主要因素，其一是疲劳裂纹车削不尽，由于车削辊面疲劳层的刀纹一般较粗，因而小的疲劳纹不易被发现，这便为堆焊层开裂提供了裂纹源，即使焊后不马上裂，使用时也会开裂或大块掉肉、剥落。其二是预热和层间温度控制  预热不够、辊面层间温度偏低、堆焊装置的加热失控等因素很容易造成开裂。其三是热处理温度偏低、保温时间不足、加热或冷却速度过快等因素可造成堆焊层应力消除不尽或增加新的热应力，从而导致堆焊层开裂。因此，需要采取措施来控制、避免堆焊层开裂。

发明内容：

本发明的目的是提供一种堆焊热轧支撑辊的工艺流程。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种堆焊热轧支撑辊的工艺流程，在轧钢厂的磨辊装配车间设立小型堆焊工位，进行堆焊前准备，之后进行堆焊前原始记录，之后进行清除热疲劳层，之后进行焊接材料准备，此时应用多功能辊体堆焊装置先后对支撑辊预热，之后进行堆焊打底层，之后进行堆焊合金工作层，之后进行中间去应力热处理，再堆焊合金工作层，最终去应力热处理，之后进行缓冷后出炉，之后进行初检；初检后再进行车削加工，之后进行终检，最后待用。

所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，所述的堆焊前准备的具体工艺措施如下，堆焊前对热轧支撑辊进行原始尺寸、表面形貌的记录，主要目的是用于堆焊前后的对比，并使堆焊有针对性。

所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，：所述的清除热疲劳层的具体工艺措施如下，进行车削以清除热疲劳层，之后进行探伤检测处理以确保疲劳龟裂彻底除净，并在此基础上再车削、下切5mm的处理，进一步清除微观的疲劳损伤层，此时对车削后的辊面尺寸进行记录，以确定堆焊层厚度、材料消耗、后续堆焊工艺流程。

所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，所述的焊接材料准备的具体工艺措施如下，热轧支撑辊两端轴颈安装匹配的轴颈保护托圈工装后，搁置在多功能辊体堆焊装置的支承架上，热轧支撑辊的局部轴颈位于堆焊装置炉膛内，对此处的局部轴颈刷涂抗高温氧化涂料，此时需要保持辊体和托圈工装一起连续转动。

所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，进行支撑辊预热的具体工艺措施如下，堆焊装置炉膛内的LCD履带式远红外加热板通电，对辊体预热至200℃并保温6小时，用A307焊条在辊面的两侧边缘焊接80～100mm宽的引弧板托圈，保证辊面的堆焊成形，并有效地防止焊剂流淌；然后，使辊体温度以低于50℃/h的速度缓慢升温至450℃，保温12h，焊剂HJ107在烘箱预热至300℃、保温2h以上，待用。

所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，所述的堆焊的具体工艺措施如下，辊体预热充分后，将堆焊装置的下部炉体、活动炉顶移开，改进后的焊接机头伸入堆焊槽，对辊面堆焊，堆焊时采用环焊缝螺旋堆焊法；

所述的堆焊打底层至少为3层，总厚度不小于8mm，当多辊体车削疲劳层导致初始直径较小时，提高堆焊打底的总厚度既降低了堆焊成本，又减少了过厚合金工作层的应力，以避免开裂危险；堆焊工作层时，由于厚度一般较厚，所以特别要注意层间的温度控制、设备的稳定运行，以及适当的中间去应力热处理；同时对局部焊瘤、凹陷、漏弧斑、微裂纹等缺陷应及时清除、补焊。

所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，所述的去应力热处理的具体工艺措施如下，热轧支撑辊的辊面的单边堆焊厚度约50～125mm不等，堆焊层厚度一般较厚，为减少堆焊应力，防止堆焊开裂，应注意保温、去应力热处理；去应力热处理分中间去应力热处理、最终去应力热处理两个过程；

堆焊时，多功能堆焊装置的炉膛内，上部炉体的LCD履带式远红外加热板始终带电加热，保证层间温度，每堆焊约30mm的堆焊层，需进行一次中间去应力热处理。中间去应力热处理时，移开焊接机头，将多动能堆焊装置组合成封闭的圆柱形炉膛，炉膛内的所有LCD履带式远红外加热板通电，对辊体加热，使辊体温度以低于50℃/h的速度缓慢升温至560℃、保温20h，然后随炉冷却，通过智能温控系统使降温速度﹤40℃/h，冷至低于100℃后，自然冷却。最终去应力热处理后，记录堆焊后的槽形辊面尺寸和表面形貌，拆除轴颈保护托圈工装，在不损坏轴颈的前提下，清除抗高温氧化涂料，将堆焊后的热轧支撑辊车削加工至尺寸要求和表面粗糙度要求。

有益效果：

1.本发明采用的堆焊热轧支撑辊的工艺流程在焊前进行严格探伤并记录数据，确保了疲劳裂纹彻底车削干净；并严格控制预热和层间温度，经常检查电加热设备、加强炉膛的密封保温；控制合适的热处理工艺，特别是冷却时，不仅随炉冷却，而且采用智能控温、电加热辅助炉冷工艺，严格控制300℃前的冷却速度。

本发明采用的堆焊热轧支撑辊的工艺流程堆焊层的表面平均硬度为74HSD，高低落差不超过5，着色和超声波探伤检测，堆焊层没有裂纹和超过Φ2mm当量平底孔的缺陷，性能技术指标符合热轧支撑辊的质量要求。采用科学、合理的堆焊修复工艺，能够解决普遍存在的支撑辊堆焊层开裂难控制的问题。整个流程集预热、堆焊、层间保温、热处理等多种功能，优化了设备资源配置，使大型辊体堆焊过程中的预热、堆焊、热处理三个工序集中于同一装置操作，工序少而简单，缩短了堆焊生产流程，提高了堆焊修复效率。

具体实施方式：

实施例1：

1. 一种堆焊热轧支撑辊的工艺流程，在轧钢厂的磨辊装配车间设立小型堆焊工位，进行堆焊前准备，之后进行堆焊前原始记录，之后进行清除热疲劳层，之后进行焊接材料准备，此时应用多功能辊体堆焊装置先后对支撑辊预热，之后进行堆焊打底层，之后进行堆焊合金工作层，之后进行中间去应力热处理，再堆焊合金工作层，最终去应力热处理，之后进行缓冷后出炉，之后进行初检；初检后再进行车削加工，之后进行终检，最后待用。

实施例2：

实施例1所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，所述的堆焊前准备的具体工艺措施如下，堆焊前对热轧支撑辊进行原始尺寸、表面形貌的记录，主要目的是用于堆焊前后的对比，并使堆焊有针对性。

实施例3：

实施例1或2所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，所述的清除热疲劳层的具体工艺措施如下，进行车削以清除热疲劳层，之后进行探伤检测处理以确保疲劳龟裂彻底除净，并在此基础上再车削、下切5mm的处理，进一步清除微观的疲劳损伤层，此时对车削后的辊面尺寸进行记录，以确定堆焊层厚度、材料消耗、后续堆焊工艺流程。

实施例4：

实施例1或2所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，所述的焊接材料准备的具体工艺措施如下，热轧支撑辊两端轴颈安装匹配的轴颈保护托圈工装后，搁置在多功能辊体堆焊装置的支承架上，热轧支撑辊的局部轴颈位于堆焊装置炉膛内，对此处的局部轴颈刷涂抗高温氧化涂料，此时需要保持辊体和托圈工装一起连续转动。

实施例5：

实施例1或2所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，进行支撑辊预热的具体工艺措施如下，堆焊装置炉膛内的LCD履带式远红外加热板通电，对辊体预热至200℃并保温6小时，用A307焊条在辊面的两侧边缘焊接80～100mm宽的引弧板托圈，保证辊面的堆焊成形，并有效地防止焊剂流淌；然后，使辊体温度以低于50℃/h的速度缓慢升温至450℃，保温12h，焊剂HJ107在烘箱预热至300℃、保温2h以上，待用。

实施例6：

实施例1或2所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，所述的堆焊的具体工艺措施如下，辊体预热充分后，将堆焊装置的下部炉体、活动炉顶移开，改进后的焊接机头伸入堆焊槽，对辊面堆焊，堆焊时采用环焊缝螺旋堆焊法；

所述的堆焊打底层至少为3层，总厚度不小于8mm，当多辊体车削疲劳层导致初始直径较小时，提高堆焊打底的总厚度既降低了堆焊成本，又减少了过厚合金工作层的应力，以避免开裂危险；堆焊工作层时，由于厚度一般较厚，所以特别要注意层间的温度控制、设备的稳定运行，以及适当的中间去应力热处理；同时对局部焊瘤、凹陷、漏弧斑、微裂纹等缺陷应及时清除、补焊。

实施例7：

实施例1或2所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，所述的去应力热处理的具体工艺措施如下，热轧支撑辊的辊面的单边堆焊厚度约50～125mm不等，堆焊层厚度一般较厚，为减少堆焊应力，防止堆焊开裂，应注意保温、去应力热处理；去应力热处理分中间去应力热处理、最终去应力热处理两个过程；

堆焊时，多功能堆焊装置的炉膛内，上部炉体的LCD履带式远红外加热板始终带电加热，保证层间温度，每堆焊约30mm的堆焊层，需进行一次中间去应力热处理。中间去应力热处理时，移开焊接机头，将多动能堆焊装置组合成封闭的圆柱形炉膛，炉膛内的所有LCD履带式远红外加热板通电，对辊体加热，使辊体温度以低于50℃/h的速度缓慢升温至560℃、保温20h，然后随炉冷却，通过智能温控系统使降温速度﹤40℃/h，冷至低于100℃后，自然冷却。最终去应力热处理后，记录堆焊后的槽形辊面尺寸和表面形貌，拆除轴颈保护托圈工装，在不损坏轴颈的前提下，清除抗高温氧化涂料，将堆焊后的热轧支撑辊车削加工至尺寸要求和表面粗糙度要求。

Claims (7)

1.一种堆焊热轧支撑辊的工艺流程，其特征是：在轧钢厂的磨辊装配车间设立小型堆焊工位，进行堆焊前准备，之后进行堆焊前原始记录，之后进行清除热疲劳层，之后进行焊接材料准备，此时应用多功能辊体堆焊装置先后对支撑辊预热，之后进行堆焊打底层，之后进行堆焊合金工作层，之后进行中间去应力热处理，再堆焊合金工作层，最终去应力热处理，之后进行缓冷后出炉，之后进行初检；初检后再进行车削加工，之后进行终检，最后待用。

2.根据权利要求1所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，其特征是：所述的堆焊前准备的具体工艺措施如下，堆焊前对热轧支撑辊进行原始尺寸、表面形貌的记录，主要目的是用于堆焊前后的对比，并使堆焊有针对性。

3.根据权利要求1或2所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，其特征是：所述的清除热疲劳层的具体工艺措施如下，进行车削以清除热疲劳层，之后进行探伤检测处理以确保疲劳龟裂彻底除净，并在此基础上再车削、下切5mm的处理，进一步清除微观的疲劳损伤层，此时对车削后的辊面尺寸进行记录，以确定堆焊层厚度、材料消耗、后续堆焊工艺流程。

4.根据权利要求1或2所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，其特征是：所述的焊接材料准备的具体工艺措施如下，热轧支撑辊两端轴颈安装匹配的轴颈保护托圈工装后，搁置在多功能辊体堆焊装置的支承架上，热轧支撑辊的局部轴颈位于堆焊装置炉膛内，对此处的局部轴颈刷涂抗高温氧化涂料，此时需要保持辊体和托圈工装一起连续转动。

5.根据权利要求1或2所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，其特征是：进行支撑辊预热的具体工艺措施如下，堆焊装置炉膛内的LCD履带式远红外加热板通电，对辊体预热至200℃并保温6小时，用A307焊条在辊面的两侧边缘焊接80～100mm宽的引弧板托圈，保证辊面的堆焊成形，并有效地防止焊剂流淌；然后，使辊体温度以低于50℃/h的速度缓慢升温至450℃，保温12h，焊剂HJ107在烘箱预热至300℃、保温2h以上，待用。

6.根据权利要求1或2所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，其特征是：所述的堆焊的具体工艺措施如下，辊体预热充分后，将堆焊装置的下部炉体、活动炉顶移开，改进后的焊接机头伸入堆焊槽，对辊面堆焊，堆焊时采用环焊缝螺旋堆焊法；

所述的堆焊打底层至少为3层，总厚度不小于8mm，当多辊体车削疲劳层导致初始直径较小时，提高堆焊打底的总厚度以避免开裂危险；堆焊工作层时，由于厚度大所以特别要注意层间的温度控制、设备的稳定运行，以及适当的中间去应力热处理，同时对局部焊瘤、凹陷、漏弧斑、微裂纹等缺陷应及时清除、补焊。

7.根据权利要求1或2所述的堆焊热轧支撑辊的工艺流程，其特征是：所述的去应力热处理的具体工艺措施如下，热轧支撑辊的辊面的单边堆焊厚度约50～125mm不等，堆焊层厚度一般较厚，为减少堆焊应力，防止堆焊开裂，应注意保温、去应力热处理；去应力热处理分中间去应力热处理、最终去应力热处理两个过程；

堆焊时，多功能堆焊装置的炉膛内，上部炉体的LCD履带式远红外加热板始终带电加热，保证层间温度，每堆焊约30mm的堆焊层，需进行一次中间去应力热处理；

中间去应力热处理时，移开焊接机头，将多动能堆焊装置组合成封闭的圆柱形炉膛，炉膛内的所有LCD履带式远红外加热板通电，对辊体加热，使辊体温度以低于50℃/h的速度缓慢升温至560℃、保温20h，然后随炉冷却，通过智能温控系统使降温速度﹤40℃/h，冷至低于100℃后，自然冷却；

最终去应力热处理后，记录堆焊后的槽形辊面尺寸和表面形貌，拆除轴颈保护托圈工装，在不损坏轴颈的前提下，清除抗高温氧化涂料，将堆焊后的热轧支撑辊车削加工至尺寸要求和表面粗糙度要求。