CN105441934B - 辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法，涉及辊道修复工艺，解决现有工艺修复的辊道耐磨性、抗腐蚀性差的问题，本方法包含：挑选符合指标的辊道进行表面加工；对辊道表面进行埋弧焊堆焊；辊道直径加工；对含碳量符合指标的辊道进行整体加热，加热温度控制在175℃‑185℃；对辊道进行激光熔覆，激光熔覆层为1.0mm‑1.2mm；用保温材料将辊道整体保温24小时后拆除保温材料，辊道在空气中缓慢冷却至室温。本方法是采用激光熔覆耐磨覆层的方法对旋转辊道堆焊修复，激光熔覆焊增加耐磨层厚度1毫米，耐磨层使用寿命将达到三年以上，大大延长了旋转辊道在机使用寿命，同时也减少了旋转辊道堆焊的次数。

Description

辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法

技术领域

本发明涉及输送钢坯的输送辊道修复工艺，尤其涉及转钢辊道中的辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法。

背景技术

冶金行业在线使用大量输送辊道，用于输送运转各种钢坯。在宽厚板生产线上还有一种辊道叫旋转辊道，用于将板坯转向轧制，旋转辊道为锥形辊，旋转辊作为中厚板生产线转钢辊道的核心部件，其承受着氧化腐蚀、过钢磨损和钢坯强大冲击等恶劣环境的巨大影响，而其质量状态和运行状况直接影响产品的质量和生产功效。

例，宝钢厚板5000轧线自2005年3月投产至今，在线转向辊磨损量大多已超过20mm，部分已达到40mm，以往采用普通堆焊技术修复，上机使用寿命短，还出现大量裂纹，容易出现转向辊道断裂的故障；有的转向辊道裂纹之深已经无修复价值。

板坯的转向完全是靠锥形辊的摩擦力来实现的，锥形辊磨损严重最终锥形辊将变成平辊，也就无法实现板坯的转向功能，严重影响生产。

现有技术是采用普通堆焊的方式来修复，其有诸多弊病：普通堆焊焊接表面温度高，会使辊道受热产生热裂纹；堆焊工艺复杂，需要对辊道进行预热，焊接过程还要控制层间温度，最终堆焊好的耐磨性、抗腐蚀性都较差。

中国专利ZL201220494087.9(一种耐磨输送辊道)，其公开了一种耐磨输送辊道，在基体圆周形表面的若干条螺旋形槽内有用激光熔覆的耐磨层以提高辊道整体的耐磨性能。这种辊道有局限性，它只提高了耐磨性能，而忽视了现场的冷却水对其的腐蚀；钢板的边缘行走如果在非耐磨层上磨损同样存在，只是运用在输送辊道上问题不大，但如果运用到转钢辊道上就会出现钢板在旋转过程中会卡在非耐磨层的槽内，最终导致耐磨层受力脱落。并且该技术的工艺复杂，先要在辊道表面加工螺旋形的槽，然后再在槽内用激光熔覆耐磨层，槽如果太小，激光熔覆很难操作，槽内拐角出激光熔覆更难操作，这种结构辊道修复比较复杂，不宜在生产现场使用。

本发明的方法是运用在厚板轧机上的转钢辊道，这种辊道的辊面是锥形辊面，钢板在此辊道上完成旋转90°的操作，现场又有冷却水对其进行辊面冷却，所以采用上述ZL201220494087.9公开的方法不合适。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法，能够延长转向辊道在机使用寿命，减少堆焊修复的次数(即延长转向辊道的整体使用年限)。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法，所述辊道是运用在厚板轧机上的转钢辊道，辊道是锥形辊面，其中所述方法包含：

S1，对辊道进行整体探伤，对辊道进行含碳量检测及硬度检测，挑选符合指标的辊道；

S2，对上述符合指标的辊道进行表面加工；

S3，对辊道表面进行埋弧焊堆焊；

S4，辊道上机床加工，将辊道直径加工至比辊道原始直径尺寸小2mm；

S5，再次检测含碳量是否符合步骤S1中的指标；如果不符合，则流程回到上述步骤S2；

S6，如果上述步骤S5中，含碳量符合步骤S1中的指标，将辊道放置于旋转机构上，采用火焰加热的方式对辊道进行整体加热，加热温度控制在175°C-185℃；

S7，判别辊道加热温度是否在175C-185℃范围内，如果没有达到175°C-185℃，流程回到上述步骤S6；

S8，如果上述步骤S7中，辊道加热温度已达到175℃-185℃，调试激光熔覆机头的行走速度和辊道的旋转速度，使二者相匹配，用耐磨合金粉末对辊道进行激光熔覆，激光熔覆层为1.0mm-1.2mm；

S9，激光熔覆结束后，用保温材料将辊道整体保温，保温24小时后拆除保温材料，辊道在空气中缓慢冷却至室温。

所述步骤S1中对辊道进行整体探伤中，无裂纹的辊道符合指标。

所述步骤S1中对辊道进行含碳量检测中，含碳量重量比<0.2％-0.3％的辊道符合指标。

所述步骤S1中对辊道进行硬度检测中，硬度值HRC<30的辊道符合指标。

所述步骤S2中对辊道进行表面加工，是指去除辊道表面的疲劳层。

所述步骤S3中对辊道表面进行埋弧焊堆焊是采用低碳焊丝。

所述步骤S6中，火焰加热气体采用丙烷气体。

所述步骤S8中，耐磨合金粉末是气雾化镍基合金粉末。

所述步骤S8中，激光熔覆过程中始终对辊道进行加热，温度控制在175°C-185℃范围内。

本发明的有益效果：

本发明辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法是采用激光熔覆耐磨合金覆层的方法对旋转辊道堆焊修复，激光熔覆焊增加耐磨层厚度1毫米，耐磨层使用寿命将达到三年以上，大大延长了旋转辊道在机使用寿命，同时也减少了旋转辊道堆焊的次数。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的操作示意图；

图2为本发明辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法流程图。

具体实施方式

下面结合实施例的附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明中的辊道，对其表面进行探伤和含碳量检测，要求无裂纹和含碳量小于0.2％-0.3％(重量比)；辊道整体采用火焰加热方式，加热温度175℃-185℃；在起始端激光熔覆后即对其进行保温处理，避免由于端部在熔覆过程中冷却速度快而产生缺陷；置粉厚度为1.0mm-1.2mm；停光搭接处要求不允许叠加式搭接。

参见图1，本发明的辊道11安装在旋转机构14上，本发明操作时，由火焰加热喷管12对辊道11进行火焰加热，由激光熔覆机头13对辊道11进行激光熔覆焊耐磨层。

参见图1，本发明辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法中的辊道是运用在厚板轧机上的转钢辊道，辊道的辊面是锥形辊面，所述方法包含以下步骤：

S1，对辊道进行整体探伤,要求无裂纹；对辊道进行含碳量检测，要求含碳量<0.2％-0.3％(重量比)，含碳量过高时熔覆层会出现开裂现象，含碳量在此范围内时熔覆层内会有孪晶组织，孪晶的出现使晶体位向发生变化，使原来处于不利取向的滑移系转变为有利取向，这样就激发起晶体的进一步滑移，提高熔覆层的塑性和韧性，降低了熔覆层的开裂敏感性；含碳量低的熔覆层中会存在一种呈网络状的光滑组织，为体心立方体结构固溶体，即δ铁素体，可增强熔覆层的抗热裂纹能力；对辊道进行硬度检测，要求硬度值HRC<30；

S2，对上述符合指标的辊道进行表面加工(上车床对辊道表面进行加工，去除疲劳层)；

S3，采用低碳焊丝对辊道表面进行埋弧焊堆焊(埋弧焊工艺是现有技术)；

S4，埋弧焊堆焊结束后，辊道上机床加工，辊道直径加工至比辊道原始直径尺寸小2mm；

S5，再次检测含碳量是否符合步骤S1中的指标(含碳量重量比小于0.2％-0.3％)；如果不符合(含碳量重量比≧0.2％)，则流程回到上述步骤S2；

S6，如果上述步骤S5中，含碳量小于0.2％-0.3％(重量比)，将辊道放置于旋转机构上，采用火焰加热的方式对辊道进行整体加热，火焰加热气体最好用丙烷气体，以提高火焰质量，避免由于燃烧不充分使其熔覆辊面产生污染；加热温度控制在175℃-185℃(在后面的激光熔覆过程中始终对其进行加热，保证温度控制在175℃-185℃范围内)；

S7，判别辊道加热温度是否在175℃-185℃范围内，如果没有达到175℃-185℃，流程回到上述步骤S6；

S8，如果上述步骤S7中，辊道加热温度已达到175℃-185℃，调试激光熔覆机头的行走速度和辊道的旋转速度，使二者相匹配，采用用耐磨合金粉末(本实施例采用气雾化镍基合金粉末)对辊道进行激光熔覆(激光熔覆过程中始终对辊道进行加热，保证温度控制在175℃-185℃范围内)，置粉层厚度(激光熔覆层)为1.0mm-1.2mm，该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，激光熔覆涂层硬度为35HRC；

S9，激光熔覆结束后，用保温材料(保温棉)将辊道整体保温，保温24小时后拆除保温材料，使辊道在空气中缓慢冷却至室温。激光熔覆后的辊道无需机加工，检查后装配轴承等进行组装，上机使用，结束整个修复过程。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (6)

1.一种辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法，所述辊道是运用在厚板轧机上的转钢辊道，辊道是锥形辊面，其特征在于所述方法包含：

S1，对辊道进行整体探伤，对辊道进行含碳量检测及硬度检测，挑选符合指标的辊道，含碳量重量比＜0.2％-0.3％的辊道符合指标；

S2，对上述符合指标的辊道进行表面加工；

S3，对辊道表面进行埋弧焊堆焊；

S4，辊道上机床加工，将辊道直径加工至比辊道原始直径尺寸小2mm；

S5，再次检测含碳量是否符合步骤S1中的指标；如果不符合，则流程回到上述步骤S2；

S6，如果上述步骤S5中，含碳量符合步骤S1中的指标，将辊道放置于旋转机构上，采用火焰加热的方式对辊道进行整体加热，加热温度控制在175℃-185℃；

S7，判别辊道加热温度是否在175C-185℃范围内，如果没有达到175℃-185℃，流程回到上述步骤S6；

S8，如果上述步骤S7中，辊道加热温度已达到175℃-185℃，调试激光熔覆机头的行走速度和辊道的旋转速度，使二者相匹配，用耐磨合金粉末对辊道进行激光熔覆，激光熔覆层为1.0mm-1.2mm；所述激光熔覆过程中始终对辊道进行加热，温度控制在175℃-185℃范围内；所述耐磨合金粉末是气雾化镍基合金粉末；

S9，激光熔覆结束后，用保温材料将辊道整体保温，保温24小时后拆除保温材料，辊道在空气中缓慢冷却至室温。

2.如权利要求1所述的辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法，其特征在于：所述步骤S1中对辊道进行整体探伤中，无裂纹的辊道符合指标。

3.如权利要求1所述的辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法，其特征在于：所述步骤S1中对辊道进行硬度检测中，硬度值HRC＜30的辊道符合指标。

4.如权利要求1所述的辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法，其特征在于：所述步骤S2中对辊道进行表面加工，是指去除辊道表面的疲劳层。

5.如权利要求1所述的辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法，其特征在于：所述步骤S3中对辊道表面进行埋弧焊堆焊是采用低碳焊丝。

6.如权利要求1所述的辊道辊面激光熔覆焊耐磨层的方法，其特征在于：所述步骤S6中，火焰加热气体采用丙烷气体。