CN112077471A - 一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，包括除锈处理、焊前准备、材料的准备、堆焊的实施以及焊后的检查。本发明通过在堆焊时在硬面层与基体层之间加入了过渡层，避免出现传统技术中直接在基体上进行硬面层堆焊，可能出现硬度层很快产生脱落，导致磨辊失效，从而能够有效的提高硬面层与基体之间连接的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及磨辊加工技术领域，尤其涉及一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法。
背景技术
磨辊作为立磨的关键部件，由于被碾磨物料成分复杂，常常含有一些硬杂质，如石英石、铁块，在长期的碾磨过程中容易对磨辊造成严重磨损；
现有市场上的磨辊堆焊修复方法，无法将焊材固定的贴合在磨辊基体上，导致一段时间后，焊料由磨辊的外表面脱落的问题出现。
发明内容
本发明提出了一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提出了一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，具体包括如下步骤：
S1、在对磨辊修复前，需要对磨辊实现除锈处理；
S2、焊前准备：焊前的准备具体包括如下步骤：
M1、对铸件进行车削加工，车去铸件表面较浅的缺陷，车至基体外部的1-2厘米处，停止加工；
M2、对基体进行着色或超声波探伤，确保没有裂纹，以防止裂纹扩展导致基体整体在焊接时断裂，当铸件存在较深的缺陷，可利用碳弧气刨的方式对缺陷实现消除，紧接着进行缺陷处清理，否则后续堆焊时易造成缺陷处含有杂质的问题；
M3、完成M2步骤后，实现对铸件的焊补；
S3、材料的准备：磨辊堆焊层应由打底层、过渡层以及硬面层构成，应选择三种不同成分的焊材，其中打底层直接选用低碳刚焊丝，通过打底层的堆焊增加基体的可焊性，由于基体材料与硬度层的硬度、线膨胀系数差异较大，直接在基体上进行硬面层堆焊，可能出现硬度层很快产生脱落，导致磨辊失效，因此在基体与硬面层之间堆焊过渡层，过渡层焊材必须具有很好的韧性，且要和基体和硬面层两者都要很好的结合性，过渡层选用药芯焊丝；
S4、堆焊的实施：具体的实施步骤包括如下：
T1、根据立式磨辊使用性能需求，为取得最佳的硬面层质量就必须争取在最快的时间段内实现冷却，因此堆焊前不能预热；
T2、采用多层多道焊的方式对磨辊基体进行过渡层和硬面层的堆焊，整个堆焊过程应连续操作，应将单焊道宽度控制在16-19毫米，单焊道厚度控制在5-7毫米，单焊道的宽度以及厚度要均匀一致，焊道的布置应当均匀；
T3、过渡层的堆焊厚度控制在9-11毫米，过渡层堆焊四层，过渡层堆焊时层间的温度不得大于100摄氏度，为保证合理的层间温度，可采取压缩空气冷却的方式对焊层进行冷却，必要时也可采取水雾跟踪冷却的方式，应注意严密观测和检查，焊层不允许存在贯穿性裂纹，过渡层堆焊完成后立即进行硬面层的堆焊；
S5、完成S4步骤后进行焊后的检查。
优选的，S1的除锈处理具体包括：通过打磨机对基体材料实现初步的打磨，在打磨完成后，将基体材料放置在盛有稀盐酸溶液的反应池内，将稀盐酸溶液与具体材料实现化学反应，反应结束后，对基体材料实现冲洗，冲洗后，通过操作人员利用砂纸实现打磨。
优选的，M3步骤具体包括对碳弧气刨后的缺陷进行焊补，焊补方法可采用手工焊条电弧焊或二氧化碳气体保护焊，手工焊条采用J507焊条，二氧化碳气体保护焊条采用低碳钢焊材。
优选的，T3步骤进行时，应当注意焊层表面出现分布均匀的龟状微裂纹是正常的现象，是释放应力导致的，不会影响道磨辊在堆焊后的正常使用寿命。
优选的，T2中焊道的布置具体为：所有焊道均按基体的周向进行堆焊，同一焊层上，后一焊道压住前一焊道宽度的一半，不同的焊层间，后一焊层的某一焊道布置与迁移焊层某两条相邻的焊道之间。
优选的，S5焊后的检查包括进行磨辊的外观检查，确保堆焊层没有焊渣、弧坑、焊瘤、密集型气孔以及穿透性缺陷。
优选的，S5焊后的检查还包括对磨辊的硬度检测，在具体测量时应当在不同的位置取至少三个点，每一处的测量次数应当为四次以上。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明通过在堆焊时在硬面层与基体层之间加入了过渡层，避免出现传统技术中直接在基体上进行硬面层堆焊，可能出现硬度层很快产生脱落，导致磨辊失效，从而能够有效的提高硬面层与基体之间连接的稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
实施例1
本发明提出了一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，具体包括如下步骤：
S1、在对磨辊修复前，需要对磨辊实现除锈处理，通过打磨机对基体材料实现初步的打磨，在打磨完成后，将基体材料放置在盛有稀盐酸溶液的反应池内，将稀盐酸溶液与具体材料实现化学反应，反应结束后，对基体材料实现冲洗，冲洗后，通过操作人员利用砂纸实现打磨；
S2、焊前准备：焊前的准备具体包括如下步骤：
M1、对铸件进行车削加工，车去铸件表面较浅的缺陷，车至基体外部的1厘米处，停止加工；
M2、对基体进行着色或超声波探伤，确保没有裂纹，以防止裂纹扩展导致基体整体在焊接时断裂，当铸件存在较深的缺陷，可利用碳弧气刨的方式对缺陷实现消除，紧接着进行缺陷处清理，否则后续堆焊时易造成缺陷处含有杂质的问题；
M3、完成M2步骤后，实现对铸件的焊补，对碳弧气刨后的缺陷进行焊补，焊补方法可采用手工焊条电弧焊或二氧化碳气体保护焊，手工焊条采用J507焊条，二氧化碳气体保护焊条采用低碳钢焊材；
S3、材料的准备：磨辊堆焊层应由打底层、过渡层以及硬面层构成，应选择三种不同成分的焊材，其中打底层直接选用低碳刚焊丝，通过打底层的堆焊增加基体的可焊性，由于基体材料与硬度层的硬度、线膨胀系数差异较大，直接在基体上进行硬面层堆焊，可能出现硬度层很快产生脱落，导致磨辊失效，因此在基体与硬面层之间堆焊过渡层，过渡层焊材必须具有很好的韧性，且要和基体和硬面层两者都要很好的结合性，过渡层选用药芯焊丝；
S4、堆焊的实施：具体的实施步骤包括如下：
T1、根据立式磨辊使用性能需求，为取得最佳的硬面层质量就必须争取在最快的时间段内实现冷却，因此堆焊前不能预热；
T2、采用多层多道焊的方式对磨辊基体进行过渡层和硬面层的堆焊，整个堆焊过程应连续操作，应将单焊道宽度控制在16毫米，单焊道厚度控制在5毫米，单焊道的宽度以及厚度要均匀一致，焊道的布置应当均匀，所有焊道均按基体的周向进行堆焊，同一焊层上，后一焊道压住前一焊道宽度的一半，不同的焊层间，后一焊层的某一焊道布置与迁移焊层某两条相邻的焊道之间；
T3、过渡层的堆焊厚度控制在9毫米，过渡层堆焊四层，过渡层堆焊时层间的温度不得大于100摄氏度，为保证合理的层间温度，可采取压缩空气冷却的方式对焊层进行冷却，必要时也可采取水雾跟踪冷却的方式，应注意严密观测和检查，焊层不允许存在贯穿性裂纹，过渡层堆焊完成后立即进行硬面层的堆焊，应当注意焊层表面出现分布均匀的龟状微裂纹是正常的现象，是释放应力导致的，不会影响道磨辊在堆焊后的正常使用寿命；
S5、完成S4步骤后进行焊后的检查，进行磨辊的外观检查，确保堆焊层没有焊渣、弧坑、焊瘤、密集型气孔以及穿透性缺陷，检查还包括对磨辊的硬度检测，在具体测量时应当在不同的位置取至少三个点，每一处的测量次数应当为四次以上。
本发明通过在堆焊时在硬面层与基体层之间加入了过渡层，避免出现传统技术中直接在基体上进行硬面层堆焊，可能出现硬度层很快产生脱落，导致磨辊失效，从而能够有效的提高硬面层与基体之间连接的稳定性。
实施例2
本发明提出了一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，具体包括如下步骤：
S1、在对磨辊修复前，需要对磨辊实现除锈处理，通过打磨机对基体材料实现初步的打磨，在打磨完成后，将基体材料放置在盛有稀盐酸溶液的反应池内，将稀盐酸溶液与具体材料实现化学反应，反应结束后，对基体材料实现冲洗，冲洗后，通过操作人员利用砂纸实现打磨；
S2、焊前准备：焊前的准备具体包括如下步骤：
M1、对铸件进行车削加工，车去铸件表面较浅的缺陷，车至基体外部的1-2厘米处，停止加工；
M2、对基体进行着色或超声波探伤，确保没有裂纹，以防止裂纹扩展导致基体整体在焊接时断裂，当铸件存在较深的缺陷，可利用碳弧气刨的方式对缺陷实现消除，紧接着进行缺陷处清理，否则后续堆焊时易造成缺陷处含有杂质的问题；
M3、完成M2步骤后，实现对铸件的焊补，对碳弧气刨后的缺陷进行焊补，焊补方法可采用手工焊条电弧焊或二氧化碳气体保护焊，手工焊条采用J507焊条，二氧化碳气体保护焊条采用低碳钢焊材；
S3、材料的准备：磨辊堆焊层应由打底层、过渡层以及硬面层构成，应选择三种不同成分的焊材，其中打底层直接选用低碳刚焊丝，通过打底层的堆焊增加基体的可焊性，由于基体材料与硬度层的硬度、线膨胀系数差异较大，直接在基体上进行硬面层堆焊，可能出现硬度层很快产生脱落，导致磨辊失效，因此在基体与硬面层之间堆焊过渡层，过渡层焊材必须具有很好的韧性，且要和基体和硬面层两者都要很好的结合性，过渡层选用药芯焊丝；
S4、堆焊的实施：具体的实施步骤包括如下：
T1、根据立式磨辊使用性能需求，为取得最佳的硬面层质量就必须争取在最快的时间段内实现冷却，因此堆焊前不能预热；
T2、采用多层多道焊的方式对磨辊基体进行过渡层和硬面层的堆焊，整个堆焊过程应连续操作，应将单焊道宽度控制在17毫米，单焊道厚度控制在6毫米，单焊道的宽度以及厚度要均匀一致，焊道的布置应当均匀，所有焊道均按基体的周向进行堆焊，同一焊层上，后一焊道压住前一焊道宽度的一半，不同的焊层间，后一焊层的某一焊道布置与迁移焊层某两条相邻的焊道之间；
T3、过渡层的堆焊厚度控制在10毫米，过渡层堆焊四层，过渡层堆焊时层间的温度不得大于100摄氏度，为保证合理的层间温度，可采取压缩空气冷却的方式对焊层进行冷却，必要时也可采取水雾跟踪冷却的方式，应注意严密观测和检查，焊层不允许存在贯穿性裂纹，过渡层堆焊完成后立即进行硬面层的堆焊，应当注意焊层表面出现分布均匀的龟状微裂纹是正常的现象，是释放应力导致的，不会影响道磨辊在堆焊后的正常使用寿命；
S5、完成S4步骤后进行焊后的检查，进行磨辊的外观检查，确保堆焊层没有焊渣、弧坑、焊瘤、密集型气孔以及穿透性缺陷，检查还包括对磨辊的硬度检测，在具体测量时应当在不同的位置取至少三个点，每一处的测量次数应当为四次以上。
本发明通过在堆焊时在硬面层与基体层之间加入了过渡层，避免出现传统技术中直接在基体上进行硬面层堆焊，可能出现硬度层很快产生脱落，导致磨辊失效，从而能够有效的提高硬面层与基体之间连接的稳定性。
实施例3
本发明提出了一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，具体包括如下步骤：
S1、在对磨辊修复前，需要对磨辊实现除锈处理，通过打磨机对基体材料实现初步的打磨，在打磨完成后，将基体材料放置在盛有稀盐酸溶液的反应池内，将稀盐酸溶液与具体材料实现化学反应，反应结束后，对基体材料实现冲洗，冲洗后，通过操作人员利用砂纸实现打磨；
S2、焊前准备：焊前的准备具体包括如下步骤：
M1、对铸件进行车削加工，车去铸件表面较浅的缺陷，车至基体外部的2厘米处，停止加工；
M2、对基体进行着色或超声波探伤，确保没有裂纹，以防止裂纹扩展导致基体整体在焊接时断裂，当铸件存在较深的缺陷，可利用碳弧气刨的方式对缺陷实现消除，紧接着进行缺陷处清理，否则后续堆焊时易造成缺陷处含有杂质的问题；
M3、完成M2步骤后，实现对铸件的焊补，对碳弧气刨后的缺陷进行焊补，焊补方法可采用手工焊条电弧焊或二氧化碳气体保护焊，手工焊条采用J507焊条，二氧化碳气体保护焊条采用低碳钢焊材；
S3、材料的准备：磨辊堆焊层应由打底层、过渡层以及硬面层构成，应选择三种不同成分的焊材，其中打底层直接选用低碳刚焊丝，通过打底层的堆焊增加基体的可焊性，由于基体材料与硬度层的硬度、线膨胀系数差异较大，直接在基体上进行硬面层堆焊，可能出现硬度层很快产生脱落，导致磨辊失效，因此在基体与硬面层之间堆焊过渡层，过渡层焊材必须具有很好的韧性，且要和基体和硬面层两者都要很好的结合性，过渡层选用药芯焊丝；
S4、堆焊的实施：具体的实施步骤包括如下：
T1、根据立式磨辊使用性能需求，为取得最佳的硬面层质量就必须争取在最快的时间段内实现冷却，因此堆焊前不能预热；
T2、采用多层多道焊的方式对磨辊基体进行过渡层和硬面层的堆焊，整个堆焊过程应连续操作，应将单焊道宽度控制在19毫米，单焊道厚度控制在7毫米，单焊道的宽度以及厚度要均匀一致，焊道的布置应当均匀，所有焊道均按基体的周向进行堆焊，同一焊层上，后一焊道压住前一焊道宽度的一半，不同的焊层间，后一焊层的某一焊道布置与迁移焊层某两条相邻的焊道之间；
T3、过渡层的堆焊厚度控制在11毫米，过渡层堆焊四层，过渡层堆焊时层间的温度不得大于100摄氏度，为保证合理的层间温度，可采取压缩空气冷却的方式对焊层进行冷却，必要时也可采取水雾跟踪冷却的方式，应注意严密观测和检查，焊层不允许存在贯穿性裂纹，过渡层堆焊完成后立即进行硬面层的堆焊，应当注意焊层表面出现分布均匀的龟状微裂纹是正常的现象，是释放应力导致的，不会影响道磨辊在堆焊后的正常使用寿命；
S5、完成S4步骤后进行焊后的检查，进行磨辊的外观检查，确保堆焊层没有焊渣、弧坑、焊瘤、密集型气孔以及穿透性缺陷，检查还包括对磨辊的硬度检测，在具体测量时应当在不同的位置取至少三个点，每一处的测量次数应当为四次以上。
本发明通过在堆焊时在硬面层与基体层之间加入了过渡层，避免出现传统技术中直接在基体上进行硬面层堆焊，可能出现硬度层很快产生脱落，导致磨辊失效，从而能够有效的提高硬面层与基体之间连接的稳定性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1、在对磨辊修复前，需要对磨辊实现除锈处理；
S2、焊前准备：焊前的准备具体包括如下步骤：
M1、对铸件进行车削加工，车去铸件表面较浅的缺陷，车至基体外部的1-2厘米处，停止加工；
M2、对基体进行着色或超声波探伤，确保没有裂纹，以防止裂纹扩展导致基体整体在焊接时断裂，当铸件存在较深的缺陷，可利用碳弧气刨的方式对缺陷实现消除，紧接着进行缺陷处清理，否则后续堆焊时易造成缺陷处含有杂质的问题；
M3、完成M2步骤后，实现对铸件的焊补；
S3、材料的准备：磨辊堆焊层应由打底层、过渡层以及硬面层构成，应选择三种不同成分的焊材，其中打底层直接选用低碳刚焊丝，通过打底层的堆焊增加基体的可焊性，由于基体材料与硬度层的硬度、线膨胀系数差异较大，直接在基体上进行硬面层堆焊，可能出现硬度层很快产生脱落，导致磨辊失效，因此在基体与硬面层之间堆焊过渡层，过渡层焊材必须具有很好的韧性，且要和基体和硬面层两者都要很好的结合性，过渡层选用药芯焊丝；
S4、堆焊的实施：具体的实施步骤包括如下：
T1、根据立式磨辊使用性能需求，为取得最佳的硬面层质量就必须争取在最快的时间段内实现冷却，因此堆焊前不能预热；
T2、采用多层多道焊的方式对磨辊基体进行过渡层和硬面层的堆焊，整个堆焊过程应连续操作，应将单焊道宽度控制在16-19毫米，单焊道厚度控制在5-7毫米，单焊道的宽度以及厚度要均匀一致，焊道的布置应当均匀；
T3、过渡层的堆焊厚度控制在9-11毫米，过渡层堆焊四层，过渡层堆焊时层间的温度不得大于100摄氏度，为保证合理的层间温度，可采取压缩空气冷却的方式对焊层进行冷却，必要时也可采取水雾跟踪冷却的方式，应注意严密观测和检查，焊层不允许存在贯穿性裂纹，过渡层堆焊完成后立即进行硬面层的堆焊；
S5、完成S4步骤后进行焊后的检查。
2.根据权利要求1所述的一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，其特征在于，所述S1的除锈处理具体包括：通过打磨机对基体材料实现初步的打磨，在打磨完成后，将基体材料放置在盛有稀盐酸溶液的反应池内，将稀盐酸溶液与具体材料实现化学反应，反应结束后，对基体材料实现冲洗，冲洗后，通过操作人员利用砂纸实现打磨。
3.根据权利要求1所述的一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，其特征在于，所述M3步骤具体包括对碳弧气刨后的缺陷进行焊补，焊补方法可采用手工焊条电弧焊或二氧化碳气体保护焊，手工焊条采用J507焊条，二氧化碳气体保护焊条采用低碳钢焊材。
4.根据权利要求1所述的一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，其特征在于，所述T3步骤进行时，应当注意焊层表面出现分布均匀的龟状微裂纹是正常的现象，是释放应力导致的，不会影响道磨辊在堆焊后的正常使用寿命。
5.根据权利要求1所述的一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，其特征在于，所述T2中焊道的布置具体为：所有焊道均按基体的周向进行堆焊，同一焊层上，后一焊道压住前一焊道宽度的一半，不同的焊层间，后一焊层的某一焊道布置与迁移焊层某两条相邻的焊道之间。
6.根据权利要求1所述的一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，其特征在于，所述S5焊后的检查包括进行磨辊的外观检查，确保堆焊层没有焊渣、弧坑、焊瘤、密集型气孔以及穿透性缺陷。
7.根据权利要求1所述的一种大型立磨磨辊的在线堆焊修复方法，其特征在于，所述S5焊后的检查还包括对磨辊的硬度检测，在具体测量时应当在不同的位置取至少三个点，每一处的测量次数应当为四次以上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201215 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |