CN105436665A - 大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层及修复轧辊的方法 - Google Patents

大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层及修复轧辊的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105436665A
CN105436665A CN201510937227.3A CN201510937227A CN105436665A CN 105436665 A CN105436665 A CN 105436665A CN 201510937227 A CN201510937227 A CN 201510937227A CN 105436665 A CN105436665 A CN 105436665A
Authority
CN
China
Prior art keywords
roll
flux
cored wire
layer
transition zone
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.)
Granted
Application number
CN201510937227.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105436665B (zh
Inventor
马叔军
李庆春
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.)
Qinhuangdao Hongxiang Welding Industry Co Ltd
Original Assignee
Qinhuangdao Hongxiang Welding Industry Co Ltd
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 Qinhuangdao Hongxiang Welding Industry Co Ltd filed Critical Qinhuangdao Hongxiang Welding Industry Co Ltd
Priority to CN201510937227.3A priority Critical patent/CN105436665B/zh
Publication of CN105436665A publication Critical patent/CN105436665A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105436665B publication Critical patent/CN105436665B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/04Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • B23K9/044Built-up welding on three-dimensional surfaces
    • B23K9/046Built-up welding on three-dimensional surfaces on surfaces of revolution
    • B23K9/048Built-up welding on three-dimensional surfaces on surfaces of revolution on cylindrical surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02Shape or construction of rolls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261Rods, electrodes, wires
    • B23K35/0266Rods, electrodes, wires flux-cored
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053Fe as the principal constituent
    • B23K35/308Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent
    • B23K35/3086Fe as the principal constituent with Cr as next major constituent containing Ni or Mn
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/235Preliminary treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层及修复轧辊的方法。所述堆焊再造层由配制的打底层、过渡层及工作层药芯焊丝逐层堆焊到轧辊基体表面制备而成,从基体表面往外依次堆焊打底层、过渡层和工作层。所述方法的具体步骤如下:轧辊准备-药芯焊丝的准备-轧辊预热-焊前准备-依次堆焊打底层、过渡层和工作层-中间热处理-最终热处理-机械加工-检验-出厂。本发明适合于大型及特大型热轧支承辊的修复,其使用寿命接近甚至达到新轧辊的使用寿命。其再造层性价比高,具有优异的基体结合强度、抗高温耐磨性和耐腐蚀性,能够提高轧辊的使用性能,符合国家循环经济和可持续发展战略的绿色制造技术,具有广阔的应用前景与经济效益。

Description

大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层及修复轧辊的方法
技术领域
本发明涉及一种轧辊表面处理技术领域,特别是涉及一种大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层及修复轧辊的方法。
背景技术
我国是钢铁生产和消费大国,其中轧材占85%--90%左右。轧辊是使(轧材)金属产生塑性变形的工具,是轧钢企业生产的关键备件,价格昂贵,其性能直接影响企业的产品质量以及生产成本。随着投入使用时间的延长,磨损在所难免。而磨损改变了轧辊的初始辊形,恶化了辊面质量,这样给产品的质量控制带来了很大的困难。
随着国内热轧带钢市场的需求,热轧带钢由窄带钢向宽带钢发展,由原先宽度350mm发展到2250mm,大型热轧机支承辊辊面发展到2250mm,单支轧辊重量达到50多吨,耐磨层厚度达到120mm。热轧中版由窄板钢向宽带钢发展,由原先宽度2250mm发展到5000mm,超宽的达到5500mm.大型热轧机支承辊辊面发展到2250mm到5000mm,单支轧辊重量由50吨发展到200多吨,特大型252吨,耐磨层厚度达到150mm。其中,大型热轧支承辊Cr4在工作过程中要承受很大的轧制应力,加上轧件的边裂、夹杂等问题,容易导致瞬间高温,使热轧辊受到强烈热冲击造成划伤、裂纹、粘辊甚至轧辊表面剥落等,生产过程中高压水冷却产生大量水汽,极易产生腐蚀,大型热轧支承辊Cr4最普遍的失效形式都是辊面剥落、磨损、腐蚀,其中磨损比例更大。
由于轧辊重量大、辊径大、辊面长、耐磨层厚等因素,采用传统的堆焊修复大型热轧支承辊Cr4工艺技术难度大,焊后母体金属与堆焊层容易在堆焊时发生相变,导致开裂。因此,现有的轧辊堆焊修复工艺的不足使得修复的轧辊机械性能较差,限制了轧辊的使用寿命,大量报废的轧辊尤其是大型轧辊长期堆积在轧钢厂内,造成了很大的浪费,增加了生产成本。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述不足,本发明提供一种大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层及修复轧辊的方法。该发明修复的再造层性价比高,具有优异的基体结合强度、抗高温耐磨性和耐腐蚀性,堆焊再造轧辊使用寿命接近甚至达到新轧辊的使用寿命,并且可以堆焊再造3次,而修复成本仅为新轧辊价格的45-50%。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种大型热轧支承辊Cr4堆焊再造层,所述堆焊再造层由配制的打底层、过渡层及工作层药芯焊丝逐层堆焊到轧辊基体表面制备而成,从基体表面往外依次堆焊打底层、过渡层和工作层:
所述打底层由打底层药芯焊丝堆焊到基体表面而成,该打底层的药芯焊丝合金元素成分根据所述大型热轧支承辊Cr4的合金元素成分配制而成,打底层药芯焊丝的合金元素成分含量有如下重量百分比组分:C0.05-0.10,Si0.5-0.6,P/s0.02-0.03,Mn1.2-1.6,Cr12-14,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti1.0-1.8,余量为Fe;打底层硬度HSD43-49。
所述过渡层由过渡层药芯焊丝堆焊到打底层表面而成,该过渡层药芯焊丝合金元素成分根据所述打底层的合金元素成分配制而成,该过渡层药芯焊丝合金元素成分含量为含有如下重量百分比的组分:C0.1-0.2,Si0.5-0.6,P/s0.02-0.03,Mn1.6-1.8,Cr11-13,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti2.0-3.0,余量为Fe;过渡层硬度HSD49-59。
所述工作层由工作层药芯焊丝堆焊到过渡层表面而成,该工作层药芯焊丝合金元素成分根据所述过渡层的合金元素成分配制而成,工作层药芯焊丝合金元素成分含量为含有如下重量百分比组分:C0.2-0.25,Si0.5-0.6,P/s0.02-0.03,Mn1.8-2.0,Cr11-12,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti3.0-6.0,余量为Fe;工作层硬度HSD63-66。
本发明还提供一种利用前述大型热轧支承辊Cr4堆焊再造层修复轧辊的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:轧辊准备
(1)轧辊疲劳层的车削,轧辊在车床单边最小车削5mm,并将局部有缺陷的地方车削干净。
(2)车削部分碎屑,做C、S、P、Mn、Cr、Ni、Mo、V、W、Ti化学成分检测。
(3)辊面用超声波做探伤检验。
步骤2:药芯焊丝准备
(1)打底层药芯焊丝的准备,根据大型热轧支承辊Cr4的合金元素成分配制打底层药芯焊丝的合金元素成分,所述打底层药芯焊丝合金元素成分含有如下重量百分比组分:C0.05-0.10,Si0.5-0.6,P/s0.02-0.03,Mn1.2-1.6,Cr12-14,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti1.0-1.8,余量为Fe;打底层硬度HSD43-49。
(2)过渡层药芯焊丝的准备,根据打底层合金元素成分配制过渡层药芯焊丝的合金元素成分,所述过渡层药芯焊丝含有如下重量百分比组分:C0.1-0.2,Si0.5-0.6,P/s0.02-0.03,Mn1.6-1.8,Cr11-13,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti2.0-3.0,余量为Fe;过渡层硬度HSD49-59。
(3)工作层药芯焊丝的准备,根据过渡层合金元素成分配制工作层药芯焊丝的合金元素成分,所述工作层药芯焊丝的合金元素含有如下重量百分比组分:C0.2-0.25,Si0.5-0.6,P/s0.02-0.03,Mn1.8-2.0,Cr11-12,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti3.0-6.0,余量为Fe;工作层硬度HSD63-66。
(4)药芯焊丝配合实验,要求脱渣干净,尽量不烧损元素、不增硅。
步骤3:轧辊预热
(1)把轧辊水平放在热处理炉的台车上,平稳进炉。
(2)预热温度400℃,升温速度40℃/h,升温10小时,保温400℃,按辊径/60来计算保温时间,采用轴流风机内循环保持温度均匀。
步骤4:焊前准备
(1)药芯焊丝的烘干,加温280℃,保温2小时。
(2)调整托轮高度,把预热后轧辊吊到堆焊机上,调整保温罩位置,调整转速,460-550mm/分钟;调整机头位置,机头到辊面中心线15-25mm,焊丝伸干量20-30mm。
步骤5:焊接要求
(1)工艺参数:
焊位 层数 规格 电流A 电压V 搭接率 转速
打底层 2 3.2 380 28-30 50-60% 460-550
过渡层 2 3.2 390 29-31 60-70% 460-550
工作层 n 3.2 400 30-32 60-70% 460-550
注:n——层数。
(2)采用配制的打底层、过渡层和工作层药芯焊丝,从轧辊基体表面往外依次堆焊打底层、过渡层和工作层。
(3)焊道要平滑,无气孔、夹渣、缺肉、热裂、冷裂的缺陷。
(4)层间温度保持260-350℃。
(5)单层厚度4.5-6.5mm,工作层焊层根据图纸耐磨层厚度确定。
步骤6:中间热处理
(1)中间热处理:当焊层单边厚度达到20mm时,为防止热应力过大,应采取中间热处理。
(2)中间热处理温度参数:温度510℃、升温速度30℃/h、保温时间按辊径/60来计算保温时间,降温速度不大于20℃/h,采用轴流风机内循环保持温度均匀,当降温到380℃时,即可进行二次堆焊。
(3)中间热处理次数根据耐磨层厚度确定。
步骤7:最终热处理
最终热处理温度参数:温度530℃、升温速度30℃/h,保温时间按辊径mm/60来计算保温时间,降温速度不大于20℃/h,采用轴流风机内循环保持温度均匀,当降温到小于100℃时方可开炉门。
步骤8:机械加工
(1)、按图纸要求车削轧辊,辊面直径大于标准值0.5mm。
(2)、用磨床磨到标准值及光洁度。
步骤9:检验
(1)按轧辊标准做硬度实验修复轧辊硬度HSD63-66。
(2)按轧辊标准做超声波探伤。
步骤10:包装、出厂。
本发明的有益效果是:该发明所涉及的设备和工艺简单,易于操作,且不受轧辊尺寸和施工场所的限制,适合于大型及特大型热轧支承辊的修复,其使用寿命接近甚至达到新轧辊的使用寿命。经过修复的大型热轧支承辊Cr4经探伤检验,无夹渣、未熔合、未焊透、裂纹等焊接缺陷,硬度为HSD63-66,充分满足轧辊轧制使用要求。同时,该发明的性价比高,具有优异的基体结合强度、抗高温耐磨性和耐腐蚀性,能够提高轧辊的使用性能,有效延长轧辊的使用寿命,符合国家循环经济和可持续发展战略的绿色制造技术,具有广阔的应用前景与经济效益。
具体实施方式
实施例1
在本实施例中,以报废的1450热7连轧F5-F6支承辊、直径为1420mm、材质Cr4热轧支承辊(辊号:CBR011)为基体,在基体表面堆焊再造层,该再造层从基体表面往外依次由打底层、过渡层和工作层组成。在本实施例中,根据大型热轧支承辊Cr4的合金元素成分配制打底层药芯焊丝,所述打底层药芯焊丝的合金元素含有如下重量百分比组分:C0.06,Si0.5,P/s0.02,Mn1.4,Cr14,Mo+Ni+V+W+Ti1.2,余量为Fe;打底层硬度HSD44。根据打底层合金元素成分配制过渡层药芯焊丝,所述过渡层药芯焊丝的合金元素含有如下重量百分比组分:C0.15,Si0.5,P/s0.02,Mn1.6,Cr13,Mo+Ni+V+W+Ti2.1,余量为Fe;过渡层硬度HSD50。根据过渡层合金元素成分配制工作层药芯焊丝,所述工作层药芯焊丝的合金元素含有如下重量百分比组分:C0.2,Si0.5,P/s0.02,Mn1.8,Cr12,Mo+Ni+V+W+Ti3.3,余量为Fe;工作层硬度HSD64。
本发明利用大型热轧支承辊Cr4堆焊再造层修复轧辊的方法包括如下步骤:
步骤1:轧辊准备
(1)轧辊疲劳层的车削,轧辊在车床单边车削5mm,局部有缺陷的地方车削干净。
(2)车削部分碎屑,做C、S、P、Mn、Cr、Ni、Mo、V、W、Ti化学成分检测。
(3)辊面用超声波做探伤实验。
步骤2:焊材准备
(1)打底层药芯焊丝的准备,根据大型热轧支承辊Cr4的合金元素成分,配制打底层药芯焊丝,所述打底层药芯焊丝的合金元素成分含有如下重量百分比组分:C0.06,Si0.5,P/s0.02,Mn1.4,Cr14,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti1.2,余量为Fe。打底层硬度HSD44。
(2)过渡层药芯焊丝准备,根据打底层合金元素成分配制过渡层药芯焊丝,所述过渡层药芯焊丝的合金元素成分含有如下重量百分比组分:C0.15,Si0.5,P/s0.02,Mn1.6,Cr13,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti2.1,余量为Fe。过渡层硬度HSD50。
(3)工作层焊药芯丝准备,根据过渡层合金元素成分配制工作层药芯焊丝,所述工作层药芯焊丝的合金元素成分含有如下重量百分比组分:C0.2,Si0.5,P/s0.02,Mn1.8,Cr12,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti3.3,余量为Fe。工作层硬度HSD64。
(4)焊丝焊剂配合实验,焊丝焊剂配合脱渣干净,尽量不烧损元素、不增硅。
步骤3:轧辊预热
(1)把轧辊水平放在热处理炉的台车上,平稳进炉。
(2)预热温度400℃,升温速度40℃/h,升温10小时,保温400℃,按辊径/60来计算保温时间,保温时间24h,采用轴流风机内循环保持温度均匀。
步骤4:焊前准备
(1)焊丝、焊剂烘干,加温280℃,保温2小时。
(2)调整托轮高度,把预热后轧辊吊到堆焊机上,调整保温罩位置,调整转速,480mm/分钟。调整机头位置,机头到辊面中心线20mm,焊丝伸干量25mm。
步骤5:焊接要求
(1)工艺参数:
焊位 层数 规格 电流A 电压V 搭接率 转速
打底层 3 3.2 380 28 50% 480
过渡层 2 3.2 390 29 60% 480
工作层 24 3.2 400 30 60% 480
(2)采用配制的打底层、过渡层和工作层药芯焊丝,从轧辊基体表面往外依次堆焊打底层、过渡层和工作层。
(3)焊道要平滑,无气孔、夹渣、缺肉、热裂、冷裂的缺陷。
(4)层间温度保持260-350℃,达不到温度要采用液化气加热。
(5)单层厚度5.0mm,工作层焊层根据耐磨层厚度确定24层。
步骤6:中间热处理
(1)中间热处理:当焊层单边厚度达到20mm时,为防止热应力过大,应采取中间热处理。
(2)中间热处理温度参数:温度510℃、升温速度30℃/h、升温时间17h,保温时间按辊径/60来计算保温时间,保温时间24h,降温速度不大于20℃/h,采用轴流风机内循环保持温度均匀,当降温到380℃时,即可进行二次堆焊。
(3)中间热处理次数根据耐磨层厚度确定为2次。
步骤7:最终热处理
最终热处理温度参数:温度530℃、升温速度30℃/h,升温时间18h,保温时间按辊径mm/60来计算,保温时间24h,降温速度不大于20℃/h,采用轴流风机内循环保持温度均匀,当降温到小于100℃时方可开炉门。
步骤8:机械加工
(1)、按图纸要求车削轧辊,辊面直径大于标准值0.5mm。
(2)、用磨床磨到标准值及光洁度。
步骤9:检验
(1)按轧辊标准做硬度实验HSD63-66。
(2)按轧辊标准做超声波探伤实验。
步骤10:包装、出厂。
堆焊修复再造的1450大型热轧支承辊Cr4的现场使用情况报告:
(1)1450热轧机轧辊使用记录
(2)现场使用情况报告
1450热轧机堆焊支承辊使用情况
辊号CBR011使用情况:2015年初,秦皇岛鸿翔焊业有限公司提供给唐山国丰钢铁公司采用本发明修复的1450热轧机堆焊支承辊。自2015年2月15日投入使用以来,截止到11月13日共在机使用118天,共计上机使用7次,已满足合同中规定的过钢量要求,预计要超过新辊的过钢量。目前该大型热轧支承辊Cr4堆焊再造层修复的轧辊还在机使用中,辊面无任何质量缺陷。
实施例2
在本实施例中,以报废的1450热7连轧F5-F6支承辊、直径为1420mm、材质Cr4热轧支承辊(辊号:CBR012)为基体,在基体表面堆焊修复再造层,该修复再造层从基体表面往外依次由打底层、过渡层和工作层组成。在本实施例中,根据大型热轧支承辊Cr4的合金元素成分配制打底层药芯焊丝,所述打底层药芯焊丝的合金元素含有如下重量百分比的组分:C0.08,Si0.6,P/s0.03,Mn1.7,Cr13.5,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti1.3,余量为Fe;打底层硬度HSD46。根据打底层的合金元素成分配制过渡层的药芯焊丝,所述过渡层药芯焊丝的合金元素含有如下重量百分比的组分:C0.2,Si0.6,P/s0.03,Mn1.8,Cr13,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti2.3,余量为Fe;过渡层硬度HSD56。根据过渡层的合金元素成分配制工作层的药芯焊丝,所述工作层药芯焊丝的合金元素含有如下重量百分比的组分:C0.25,Si0.6,P/s0.03,Mn1.8,Cr12,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti3.5,余量为Fe;工作层硬度HSD65。
该1450大型热轧支承辊Cr4的具体堆焊修复再造方法如下:
步骤1:轧辊准备
(1)轧辊疲劳层的车削,轧辊在车床单边最小车削5mm,局部有缺陷的地方车削干净;
(2)车削部分碎屑,做C、S、P、Mn、Cr、Ni、Mo、V、W、Ti化学成分检验;
(3)辊面用超声波做探伤实验;
步骤2:焊材准备
(1)打底层药芯焊丝的准备,根据大型热轧支承辊Cr4的合金元素成分,配制药芯焊丝的合金元素成分,打底层药芯焊丝的合金元素成分含有如下重量百分比组分:C0.08,Si0.6,P/s0.03,Mn1.7,Cr13.5,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti1.3,余量为Fe;打底层硬度HSD46。
(2)过渡层药芯焊丝准备,根据打底层合金元素成分,配制药芯焊丝的合金元素成分,过渡层药芯焊丝的合金元素成分含有如下重量百分比组分:C0.2,Si0.6,P/s0.03,Mn1.8,Cr13,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti2.3,余量为Fe;过渡层硬度HSD56。
(3)工作层焊药芯丝准备,根据过渡层合金元素成分高低,配制药芯焊丝合金元素成分,工作层药芯焊丝的合金元素成分含有如下重量百分比组分:C0.25,Si0.6,P/s0.03,Mn1.8,Cr12,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti3.5,余量为Fe;工作层硬度HSD65。
(4)焊丝焊剂配合实验,焊丝焊剂配合脱渣干净,尽量不烧损元素、不增硅。
步骤3:轧辊预热
(1)把轧辊水平放在热处理炉的台车上,平稳进炉。
(2)预热温度400℃,升温速度40℃/h,升温10小时,保温400℃,按辊径/60来计算保温时间24h,采用轴流风机内循环保持温度均匀。
步骤4:焊前准备
(1)焊丝、焊剂烘干,加温280℃,保温2小时。
(2)调整托轮高度,把预热后轧辊吊到堆焊机上,调整保温罩位置,调整转速,480mm/分钟;调整机头位置,机头到辊面中心线20mm,焊丝伸干量25mm。
步骤5:焊接要求
(1)工艺参数:
焊位 层数 规格 电流A 电压V 搭接率 转速
打底层 2 3.2 380 28 50% 480
过渡层 2 3.2 390 29 60% 480
工作层 24 3.2 400 30 60% 480
(2)采用配制的打底层、过渡层和工作层药芯焊丝,从轧辊基体表面往外依次堆焊打底层、过渡层和工作层。
(3)焊道要平滑,无气孔、夹渣、缺肉、热裂、冷裂的缺陷。
(4)层间温度保持260-350℃,达不到温度要采用液化气加热。
(5)单层厚度5mm,工作层焊层根据耐磨层厚度确定24。
步骤6:中间热处理
(1)中间热处理:当焊层单边厚度达到20mm时,为防止热应力过大,应采取中间热处理。
(2)中间热处理温度参数:温度510℃、升温速度30℃/h、保温时间按辊径/60来计算保温时间24h,降温速度不大于20℃/h,采用轴流风机内循环保持温度均匀,当降温到380℃时,即可进行二次堆焊。
(3)中间热处理次数根据耐磨层厚度确定2次。
步骤7:最终热处理
最终热处理温度参数:温度530℃、升温速度30℃/h,保温时间按辊径mm/60来计算保温时间24h,降温速度不大于20℃/h,采用轴流风机内循环保持温度均匀,当降温到小于100℃时方可开炉门。
步骤8:机械加工
(1)、按图纸要求车削轧辊,辊面直径大于标准值0.5mm。
(2)、用磨床磨到标准值及光洁度。
步骤9:检验
(1)按轧辊标准做硬度实验HSD63-66;
(2)按轧辊标准做超声波探伤实验。
步骤10:包装、出厂。
堆焊修复再造的1450大型热轧支承辊Cr4现场使用情况报告:
(1)1450热轧机轧辊使用记录
(2)现场使用情况报告
1450热轧机堆焊轧辊使用情况
辊号CBR012使用情况:2015年初,秦皇岛鸿翔焊业有限公司提供给唐山国丰钢铁公司采用本发明修复的1450热轧机堆焊支承辊。自2015年2月15日投入使用以来,截止到11月13日共在机使用128天,共计上机使用7次,已满足合同中规定的过钢量要求,预计要超过新辊的过钢量。目前该大型热轧支承辊Cr4堆焊再造层修复的轧辊还在机使用中,辊面无任何质量缺陷。

Claims (2)

1.一种大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层,其特征是:所述堆焊再造层由配制的打底层、过渡层及工作层药芯焊丝逐层堆焊到轧辊基体表面制备而成,从基体表面往外依次堆焊打底层、过渡层和工作层:
所述打底层由打底层药芯焊丝堆焊到轧辊基体表面而成,根据大型热轧支承辊Cr4的合金元素成分配制打底层药芯焊丝,所述打底层药芯焊丝合金元素成分含量有如下重量百分比组分:C0.05-0.10,Si0.5-0.6,P/s0.02-0.03,Mn1.2-1.6,Cr12-14,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti1.0-1.8,余量为Fe;打底层硬度HSD43-49;
所述过渡层由过渡层药芯焊丝堆焊到打底层表面而成,根据打底层的合金元素成分配制过渡层药芯焊丝,所述过渡层药芯焊丝合金元素成分含量为含有如下重量百分比组分:C0.1-0.2,Si0.5-0.6,P/s0.02-0.03,Mn1.6-1.8,Cr11-13,其它合金元Mo+Ni+V+W+Ti2.0-3.0,余量为Fe;过渡层硬度HSD49-59;
所述工作层由工作层药芯焊丝堆焊到过渡层表面而成,根据过渡层的合金元素成分配制工作层药芯焊丝,所述工作层药芯焊丝合金元素成分含量为含有如下重量百分比组分:C0.2-0.25,Si0.5-0.6,P/s0.02-0.03,Mn1.8-2.0,Cr11-12,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti3.0-6.0,余量为Fe;工作层硬度HSD63-66。
2.一种利用权利要求1所述的大型热轧支承辊Cr4堆焊再造层修复轧辊的方法,其特征是:所述方法包括如下步骤:
步骤1:轧辊准备
(1)轧辊疲劳层的车削,轧辊在车床单边最小车削5mm,并将局部有缺陷的地方车削干净;
(2)车削部分碎屑,做C、S、P、Mn、Cr、Ni、Mo、V、W、Ti化学成分检测;
(3)辊面做超声波探伤检验;
步骤2:药芯焊丝准备
(1)打底层药芯焊丝的准备,根据大型热轧支承辊Cr4的合金元素成分配制打底层药芯焊丝,所述打底层药芯焊丝合金元素成分含有如下重量百分比组分:C0.05-0.10,Si0.5-0.6,P/s0.02-0.03,Mn1.2-1.6,Cr12-14,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti1.0-1.8,余量为Fe;打底层硬度HSD43-49;
(2)过渡层药芯焊丝的准备,根据打底层合金元素成分配制过渡层药芯焊丝,所述过渡层药芯焊丝合金元素成分含有如下重量百分比组分:C0.1-0.2,Si0.5-0.6,P/s0.02-0.03,Mn1.6-1.8,Cr11-13,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti2.0-3.0,余量为Fe;过渡层硬度HSD49-59;
(3)工作层药芯焊丝的准备,根据过渡层合金元素成分配制工作层药芯焊丝,所述工作层药芯焊丝合金元素成分含有如下重量百分比组分:C0.2-0.25,Si0.5-0.6,P/s0.02-0.03,Mn1.8-2.0,Cr11-12,其它合金元素Mo+Ni+V+W+Ti3.0-6.0,余量为Fe;工作层硬度HSD63-66;
(4)药芯焊丝配合实验,要求脱渣干净,尽量不烧损合金元素、不增硅;
步骤3:轧辊预热
(1)把轧辊水平放在热处理炉的台车上,平稳进炉;
(2)预热温度400℃,升温速度40℃/h,升温10小时,保温400℃,按辊径/60来计算保温时间,采用轴流风机内循环保持温度均匀;
步骤4:焊前准备
(1)药芯焊丝的烘干,加温280℃,保温2小时;
(2)调整托轮高度,把预热后轧辊吊到堆焊机上,调整保温罩位置,调整转速,460-550mm/分钟;调整机头位置,机头到辊面中心线15-25mm,焊丝伸干量20-30mm;
步骤5:焊接要求
(1)工艺参数:
焊位 层数 规格 电流A 电压V 搭接率 转速 打底层 2 3.2 380 28-30 50-60% 460-550 过渡层 2 3.2 390 29-31 60-70% 460-550 工作层 n 3.2 400 30-32 60-70% 460-550
注:n——层数;
(2)采用配制的打底层、过渡层和工作层药芯焊丝,从轧辊基体表面往外依次堆焊打底层、过渡层和工作层;
(3)焊道要平滑,无气孔、夹渣、缺肉、热裂、冷裂的缺陷;
(4)层间温度保持260-350℃;
(5)单层厚度4.5-6.5mm,工作层焊层根据图纸耐磨层厚度确定;
步骤6:中间热处理
(1)中间热处理:当焊层单边厚度达到20mm时,为防止热应力过大,应采取中间热处理;
(2)中间热处理温度参数:温度510℃、升温速度30℃/h、保温时间按辊径/60来计算保温时间,降温速度不大于20℃/h,采用轴流风机内循环保持温度均匀,当降温到380℃时,即可进行二次堆焊;
(3)中间热处理次数根据耐磨层厚度确定;
步骤7:最终热处理
最终热处理温度参数:温度530℃、升温速度30℃/h,保温时间按辊径mm/60来计算保温时间,降温速度不大于20℃/h,采用轴流风机内循环保持温度均匀,当降温到小于100℃时方可开炉门;
步骤8:机械加工
(1)、按图纸要求车削轧辊,辊面直径大于标准值0.5mm;
(2)、用磨床磨到标准值及光洁度;
步骤9:检验
(1)按轧辊标准做硬度检验修复轧辊硬度HSD63-66;
(2)按轧辊标准做超声波探伤;
步骤10:包装、出厂。
CN201510937227.3A 2015-12-16 2015-12-16 大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层及修复轧辊的方法 Expired - Fee Related CN105436665B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510937227.3A CN105436665B (zh) 2015-12-16 2015-12-16 大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层及修复轧辊的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510937227.3A CN105436665B (zh) 2015-12-16 2015-12-16 大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层及修复轧辊的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105436665A true CN105436665A (zh) 2016-03-30
CN105436665B CN105436665B (zh) 2017-10-31

Family

ID=55547543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510937227.3A Expired - Fee Related CN105436665B (zh) 2015-12-16 2015-12-16 大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层及修复轧辊的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105436665B (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105772985A (zh) * 2016-05-05 2016-07-20 江苏星源电站冶金设备制造有限公司 一种面丝堆焊材料
CN106624447A (zh) * 2016-12-27 2017-05-10 秦皇岛鸿翔焊业有限公司 森吉米尔轧机二中间辊堆焊修复再造用药芯焊丝及其制造方法
CN106670668A (zh) * 2016-12-05 2017-05-17 安徽兴林机械集团有限公司 一种耐蚀型磨辊的耐蚀层堆焊工艺
CN107335939A (zh) * 2017-05-12 2017-11-10 中信重工机械股份有限公司 大型70Cr3Mo支承辊大厚度堆焊修复层及修复工艺
CN108890075A (zh) * 2018-07-16 2018-11-27 中冶建筑研究总院有限公司 一种堆焊复合(再)制造连铸辊的新工艺
CN109014654A (zh) * 2018-07-16 2018-12-18 中冶建筑研究总院有限公司 一种复合(再)制造连铸辊用埋弧堆焊药芯焊丝及工艺
CN109108516A (zh) * 2018-11-13 2019-01-01 中天钢铁集团有限公司 一种新型轧辊堆焊工艺
CN109290747A (zh) * 2016-12-05 2019-02-01 安徽兴林机械集团有限公司 一种磨辊堆焊的表面处理工艺
CN112077471A (zh) * 2020-09-09 2020-12-15 湖北金华建科技有限公司 一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法
CN112139756A (zh) * 2020-09-29 2020-12-29 南京合泰机械制造有限公司 一种大型70Cr3Mo支承辊大厚度堆焊修复层及修复工艺
CN112570926A (zh) * 2020-11-27 2021-03-30 上海五钢设备工程有限公司 精锻机锤头堆焊用焊丝及精锻机锤头堆焊方法
CN113001117A (zh) * 2021-03-05 2021-06-22 海南立磨焊接工程有限公司 一种磨损轧辊的堆焊修复方法
CN113263053A (zh) * 2020-02-16 2021-08-17 晟通科技集团有限公司 箔轧机板型辊的修复方法
CN113913722A (zh) * 2021-09-23 2022-01-11 泰尔(安徽)工业科技服务有限公司 无缝钢管轧制用芯棒的表面复合涂层及其制备方法
CN115255807A (zh) * 2022-07-20 2022-11-01 北京晟鼎新材料科技有限公司 环锻轧机轴向轧辊和主轧辊长寿命堆焊修复及复合制造方法
CN115283942A (zh) * 2022-06-28 2022-11-04 重庆大学 一种轧辊制造及修复方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111001992A (zh) * 2019-12-26 2020-04-14 四川国鑫机械制造有限公司 一种将轨梁开坯辊堆焊复合成半高速钢轧辊的方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1597233A (zh) * 2004-08-27 2005-03-23 攀钢集团攀枝花钢铁研究院 一种连铸辊堆焊用药芯焊丝
CN101003104A (zh) * 2006-09-22 2007-07-25 攀钢集团钢城企业总公司协力公司 一种型材轧辊堆焊修复工艺
JP2007216101A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 粉砕ロール及び粉砕ロールの補修方法
CN101104180A (zh) * 2006-07-14 2008-01-16 首钢总公司燕郊机械厂 用药芯焊丝堆焊修复半钢轧辊
CN101293308A (zh) * 2008-06-12 2008-10-29 上海施威焊接产业有限公司 超大型支撑辊修复层用的焊丝配方
CN101722385A (zh) * 2008-10-29 2010-06-09 中冶集团建筑研究总院 一种药芯焊丝及其焊接热轧支撑辊的方法
CN102069270A (zh) * 2010-12-31 2011-05-25 江阴焊鑫硬面科技有限公司 用药芯焊丝堆焊修复矫直机支撑辊的方法
CN102528222A (zh) * 2010-12-15 2012-07-04 中冶焊接科技有限公司 Cr4、Cr5系热轧工作辊、支撑辊堆焊复合再制造打底材料
CN102744497A (zh) * 2012-07-19 2012-10-24 盐城市成功机械制造有限公司 一种辊压机压辊的修复方法
CN103481010A (zh) * 2013-09-17 2014-01-01 柳州市三龙耐磨焊接科技有限公司 一种新型全自动在线冷焊修复辊压机工艺
CN104002090A (zh) * 2014-05-27 2014-08-27 浙江联创焊接技术有限公司 大型辊压机挤压辊辊面在线修复方法
TW201544205A (zh) * 2014-05-28 2015-12-01 Nippon Steel & Sumikin Hardfacing Co Ltd 熱軋工廠捲繞設備的輥子

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1597233A (zh) * 2004-08-27 2005-03-23 攀钢集团攀枝花钢铁研究院 一种连铸辊堆焊用药芯焊丝
JP2007216101A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 粉砕ロール及び粉砕ロールの補修方法
CN101104180A (zh) * 2006-07-14 2008-01-16 首钢总公司燕郊机械厂 用药芯焊丝堆焊修复半钢轧辊
CN101003104A (zh) * 2006-09-22 2007-07-25 攀钢集团钢城企业总公司协力公司 一种型材轧辊堆焊修复工艺
CN101293308A (zh) * 2008-06-12 2008-10-29 上海施威焊接产业有限公司 超大型支撑辊修复层用的焊丝配方
CN101722385A (zh) * 2008-10-29 2010-06-09 中冶集团建筑研究总院 一种药芯焊丝及其焊接热轧支撑辊的方法
CN102528222A (zh) * 2010-12-15 2012-07-04 中冶焊接科技有限公司 Cr4、Cr5系热轧工作辊、支撑辊堆焊复合再制造打底材料
CN102069270A (zh) * 2010-12-31 2011-05-25 江阴焊鑫硬面科技有限公司 用药芯焊丝堆焊修复矫直机支撑辊的方法
CN102744497A (zh) * 2012-07-19 2012-10-24 盐城市成功机械制造有限公司 一种辊压机压辊的修复方法
CN103481010A (zh) * 2013-09-17 2014-01-01 柳州市三龙耐磨焊接科技有限公司 一种新型全自动在线冷焊修复辊压机工艺
CN104002090A (zh) * 2014-05-27 2014-08-27 浙江联创焊接技术有限公司 大型辊压机挤压辊辊面在线修复方法
TW201544205A (zh) * 2014-05-28 2015-12-01 Nippon Steel & Sumikin Hardfacing Co Ltd 熱軋工廠捲繞設備的輥子

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105772985B (zh) * 2016-05-05 2018-07-06 江苏星源电站冶金设备制造有限公司 一种面丝堆焊材料
CN105772985A (zh) * 2016-05-05 2016-07-20 江苏星源电站冶金设备制造有限公司 一种面丝堆焊材料
CN109290747A (zh) * 2016-12-05 2019-02-01 安徽兴林机械集团有限公司 一种磨辊堆焊的表面处理工艺
CN106670668A (zh) * 2016-12-05 2017-05-17 安徽兴林机械集团有限公司 一种耐蚀型磨辊的耐蚀层堆焊工艺
CN106624447A (zh) * 2016-12-27 2017-05-10 秦皇岛鸿翔焊业有限公司 森吉米尔轧机二中间辊堆焊修复再造用药芯焊丝及其制造方法
CN107335939A (zh) * 2017-05-12 2017-11-10 中信重工机械股份有限公司 大型70Cr3Mo支承辊大厚度堆焊修复层及修复工艺
CN107335939B (zh) * 2017-05-12 2019-09-06 中信重工机械股份有限公司 大型70Cr3Mo支承辊的堆焊修复工艺
CN109014654B (zh) * 2018-07-16 2020-12-11 中冶建筑研究总院有限公司 一种复合(再)制造连铸辊用埋弧堆焊药芯焊丝及工艺
CN109014654A (zh) * 2018-07-16 2018-12-18 中冶建筑研究总院有限公司 一种复合(再)制造连铸辊用埋弧堆焊药芯焊丝及工艺
CN108890075A (zh) * 2018-07-16 2018-11-27 中冶建筑研究总院有限公司 一种堆焊复合(再)制造连铸辊的新工艺
CN108890075B (zh) * 2018-07-16 2021-11-19 中冶建筑研究总院有限公司 一种堆焊复合(再)制造连铸辊的工艺
CN109108516A (zh) * 2018-11-13 2019-01-01 中天钢铁集团有限公司 一种新型轧辊堆焊工艺
CN113263053A (zh) * 2020-02-16 2021-08-17 晟通科技集团有限公司 箔轧机板型辊的修复方法
CN112077471A (zh) * 2020-09-09 2020-12-15 湖北金华建科技有限公司 一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法
CN112139756A (zh) * 2020-09-29 2020-12-29 南京合泰机械制造有限公司 一种大型70Cr3Mo支承辊大厚度堆焊修复层及修复工艺
CN112570926B (zh) * 2020-11-27 2022-08-02 上海五钢设备工程有限公司 精锻机锤头堆焊用焊丝及精锻机锤头堆焊方法
CN112570926A (zh) * 2020-11-27 2021-03-30 上海五钢设备工程有限公司 精锻机锤头堆焊用焊丝及精锻机锤头堆焊方法
CN113001117A (zh) * 2021-03-05 2021-06-22 海南立磨焊接工程有限公司 一种磨损轧辊的堆焊修复方法
CN113913722A (zh) * 2021-09-23 2022-01-11 泰尔(安徽)工业科技服务有限公司 无缝钢管轧制用芯棒的表面复合涂层及其制备方法
CN115283942A (zh) * 2022-06-28 2022-11-04 重庆大学 一种轧辊制造及修复方法
CN115255807A (zh) * 2022-07-20 2022-11-01 北京晟鼎新材料科技有限公司 环锻轧机轴向轧辊和主轧辊长寿命堆焊修复及复合制造方法
CN115255807B (zh) * 2022-07-20 2024-04-09 北京晟鼎新材料科技有限公司 环锻轧机轴向轧辊和主轧辊长寿命堆焊修复及复合制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105436665B (zh) 2017-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105436665B (zh) 大型热轧支承辊Cr4的堆焊再造层及修复轧辊的方法
CN105478962B (zh) 大型冷轧支承辊70Cr3Mo的堆焊再造层及修复轧辊的方法
CN103481010B (zh) 一种全自动在线冷焊修复辊压机工艺
CN105290703B (zh) 一种用埋弧堆焊和激光熔覆修复磨损热轧辊的方法
CN102152058B (zh) 大型冷轧支承辊堆焊修复工艺
CN102189316B (zh) 不锈钢热轧输送辊埋弧焊堆焊修复方法
CN103706921B (zh) 热连轧精轧机支承辊堆焊修复方法
CN100479940C (zh) 一种用药芯焊丝堆焊修复半钢轧辊的方法
CN102528222B (zh) Cr4、Cr5系热轧工作辊、支撑辊堆焊复合再制造打底材料
CN104858555A (zh) 压力管道焊接工艺
CN105665898B (zh) 一种珠光体耐热钢复合板埋弧自动焊焊接方法
CN101293300B (zh) 一种φ2100×3400mm锻钢支承辊的修复工艺
CN104551337A (zh) 30CrMo耐热钢管道焊接施工方法
CN109014654A (zh) 一种复合(再)制造连铸辊用埋弧堆焊药芯焊丝及工艺
CN109317789B (zh) 换热器堆焊管板与t91换热管的焊接方法
CN109877418B (zh) 一种卷取侧导板的堆焊修复方法
CN101412158A (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
CN101722384A (zh) 一种药芯焊丝及其焊接冷轧支撑辊的方法
CN101402152B (zh) 炼钢转炉烟道堆焊工艺方法
CN101138819A (zh) 一种高硬度高碳合金锻钢轧辊复合制造工艺
CN101658986A (zh) 一种Cr3系列轧辊修复用堆焊焊条及堆焊方法
CN101722385A (zh) 一种药芯焊丝及其焊接热轧支撑辊的方法
CN105215510A (zh) 修复冷轧平整支撑辊的堆焊方法
CN102825367A (zh) 一种延长高强度金属壳体使用寿命的焊接方法
CN101722383A (zh) 一种药芯焊丝及其焊接冷轧工作辊的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171031

Termination date: 20191216