CN114799727A - 结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺，主要包括如下步骤:对结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板对接重合的U型部分分别进行喷砂处理、喷丸处理和滚压处理；采用爆炸焊接技术将装配好的结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板进行焊接。本发明能提高涂层厚度，增加涂层与基材的结合力，有效地解决结晶器铜板本体与涂层的结合强度问题。本发明采用爆炸焊技术形成的涂层，具有冶金结合特性，不仅不易脱落，在后期维修过程中，而且具有较好的维修便捷性和经济性，实现结晶器铜板更好的技术性能，减轻了裂纹修复难度,降低了裂纹修复费用。
Description
技术领域
本发明涉及结晶器铜板加工技术领域，尤其涉及结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺。
背景技术
连铸设备的应用促进了钢铁工业的迅速发展，带来了更高的生产效率和耕地的生产成本，而连铸结晶器铜板，在生产过程中直接接触高温钢水，其性能直接决定着钢锭的表面质量和组织性能，其寿命和稳定性直接影响钢铁冶炼的生产效率和生产成本。结晶器铜板的工作环境异常苛刻，不仅承受高温钢水的静压力，还有与坯壳之间的相对运动产生的摩擦力以及热疲劳，因此，结晶器铜板在经过几十万的过钢量之后极易损坏，进而造成整体部件失效。
目前，为了提升结晶器铜板的使用寿命和表面质量，主要采用电镀、超音速喷涂和激光熔覆的方法在铜板表面制作一层耐磨耐热涂层，增强铜板表面的耐磨性，提高结晶器铜板的使用寿命。电镀和超音速喷涂的方法制作的涂层与铜板的结合力主要是机械结合力或半机械结合力，在使用一段时间后，涂层很容易脱落。另外由于铜的高反特性，采用激光熔覆的方法很难形成无缺陷，结合力好的表面涂层，极易产生裂纹、气孔等缺陷并且在使用过程中引起涂层脱落。
涂层脱落后，需要经过机械加工将整个涂层去除，并去掉铜板表面与涂层结合的热疲劳层，然后再进行新的涂层制作。由于工艺限制，目前的涂层制作厚度不超过6mm，当修复达到一定次数，铜板表面去除超过一定厚度，结晶器铜板即达到报废，造成大量的资源浪费，为此我们提出一种结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了针对目前结晶器铜板涂层易脱落，寿命短的问题，而提出的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺，解决结晶器铜板工作表面的涂层结合强度问题，增强工作表面涂层的使用性能，增加工作表面涂层的使用寿命，提高结晶器铜板的工作效率。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺，包括如下步骤：
选择铜合金毛坯料，采用机加工设备粗加工铜板外形；
选取规则的立方体耐磨耐热层板，选择一个平面根据结晶器铜板的工作表面外形图纸对其进行机加工；
对加工后的结晶器铜板及耐磨耐热层板的装配表面进行清洗；
对结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板对接重合的U型部分分别进行喷砂处理；
对结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板对接重合的U型部分分别进行喷丸处理；
对结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板对接重合的U型部分分别进行滚压处理；
将清理后的结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板进行装配固定；
采用爆炸焊接技术将装配好的结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板进行焊接；
对爆炸焊后的工件进行去去应力退火；
对热处理后的爆炸焊工件进行机加工；
对爆炸焊的组合件上的耐磨耐热层板进行加工；
根据图纸技术要求进行检验，完成加工。
优选地，选择铜合金毛坯料，采用机加工设备粗加工铜板外形，根据结晶器图纸要求余留10mm加工余量，并根据图纸精加工铜板的工作面，要求粗糙度≤6.3。
优选地，选取规则的立方体耐磨耐热层板，选择一个平面根据结晶器铜板的工作表面外形图纸对其进行机加工，加工后与结晶器铜板的工作面进行配合，与结晶器铜板配合处的最薄厚度不小于10mm，要求配合间隙≤0.05mm，粗糙度≤6.3，其余平面进行粗加工。
优选地，对加工后的结晶器铜板及耐磨耐热层板的装配表面进行清洗，确保整洁，并进行烘干。
优选地，将清理后的结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板进行装配固定，装配间隙≤0.05mm。
优选地，对爆炸焊后的工件进行去去应力退火，将工件放置进烘箱，参数设置成200度，保温6小时。
优选地，对热处理后的爆炸焊工件进行机加工，根据结晶器图纸技术要求加工铜板外形及冷却流道。
优选地，根据结晶器铜板对涂层厚度的技术要求，对爆炸焊的组合件上的耐磨耐热层板进行加工，表面粗糙度要求符合结晶器铜板的表面技术要求。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
1、本发明针对结晶器铜板现状，可以有效解决结晶器铜板本体与涂层的结合强度问题，并且大大增加了涂层厚度，并且通过爆炸焊技术形成的涂层，具有冶金结合特性，不仅不易脱落，而且在后期维修过程中，具有较好的维修便捷性和经济性，实现结晶器铜板更好的技术性能，减轻了裂纹修复难度，降低了裂纹修复费用。
2、本发明中采用爆炸焊接技术将结晶器铜板与耐磨耐热层板进行面连接，实现其接触面的分子连接。通过爆炸焊接技术的优势，可以在铜板表面制作具有较高耐磨耐热的金属材料，并且结合力具有较高的抗剪强度。另外，本发明的技术优势还在于，可根据技术要求，制作不同厚度、不同层数、不同材料以及复合材料特性的耐磨耐热涂层，并且实现较好的结合强度，其剪切强度为所有材料中较低的材料剪切强度。通过爆炸焊在铜板表面制作了性能涂层，并且不易脱落，因此，当涂层破损后，不必去掉整体涂层以及铜板表面的热疲劳层，既可以通过激光熔覆或着其他强化方式进行涂层修复，大大减轻了修复工作量及修复难度，提升了工作效率及修复质量。
附图说明
图1为本发明提出的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺的整体流程示意图；
图2为本发明提出的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺的结晶器铜板结构示意图；
图3为本发明提出的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺的耐磨耐热层板结构示意图；
图4为本发明提出的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺的爆炸焊接后的结晶器铜板与耐磨耐热层板结构示意图；
图5为本发明提出的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺的加工后结晶器铜板结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-5，结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺，包括如下步骤：
S1：选择铜合金毛坯料，采用机加工设备粗加工铜板外形，根据结晶器图纸要求余留10mm加工余量，并根据图纸精加工铜板的工作面，要求粗糙度≤6.3；
S2：选取规则的立方体耐磨耐热层板，选择一个平面根据结晶器铜板的工作表面外形图纸对其进行机加工，加工后与结晶器铜板的工作面进行配合，与结晶器铜板配合处的最薄厚度不小于10mm，要求配合间隙≤0.05mm，粗糙度≤6.3，其余平面进行粗加工；
S3：对加工后的结晶器铜板及耐磨耐热层板的装配表面进行清洗，确保整洁，并进行烘干；
S4：对结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板对接重合的U型部分分别进行喷砂处理；
S5：对结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板对接重合的U型部分分别进行喷丸处理；
S6：对结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板对接重合的U型部分分别进行滚压处理；
S7：将清理后的结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板进行装配固定，装配间隙≤0.05mm；
S8：采用爆炸焊接技术将装配好的结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板进行焊接；
S9：对爆炸焊后的工件进行去去应力退火，将工件放置进烘箱，参数设置成200度，保温6小时；
S10：对热处理后的爆炸焊工件进行机加工，根据结晶器图纸技术要求加工铜板外形及冷却流道；
S11：根据结晶器铜板对涂层厚度的技术要求，对爆炸焊的组合件上的耐磨耐热层板进行加工，表面粗糙度要求符合结晶器铜板的表面技术要求；
S12：根据图纸技术要求进行检验，完成加工。
本发明针对结晶器铜板现状，可以有效解决结晶器铜板本体与涂层的结合强度问题，并且大大增加了涂层厚度，并且通过爆炸焊技术形成的涂层，具有冶金结合特性，不仅不易脱落，而且在后期维修过程中，具有较好的维修便捷性和经济性，实现结晶器铜板更好的技术性能，减轻了裂纹修复难度，降低了裂纹修复费用。
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 (8)
1.结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺，其特征在于，包括如下步骤：
选择铜合金毛坯料，采用机加工设备粗加工铜板外形；
选取规则的立方体耐磨耐热层板，选择一个平面根据结晶器铜板的工作表面外形图纸对其进行机加工；
对加工后的结晶器铜板及耐磨耐热层板的装配表面进行清洗；
对结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板对接重合的U型部分分别进行喷砂处理；
对结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板对接重合的U型部分分别进行喷丸处理；
对结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板对接重合的U型部分分别进行滚压处理；
将清理后的结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板进行装配固定；
采用爆炸焊接技术将装配好的结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板进行焊接；
对爆炸焊后的工件进行去去应力退火；
对热处理后的爆炸焊工件进行机加工；
对爆炸焊的组合件上的耐磨耐热层板进行加工；
根据图纸技术要求进行检验，完成加工。
2.根据权利要求1所述的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺，其特征在于，选择铜合金毛坯料，采用机加工设备粗加工铜板外形，根据结晶器图纸要求余留10mm加工余量，并根据图纸精加工铜板的工作面，要求粗糙度≤6.3。
3.根据权利要求1所述的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺，其特征在于，选取规则的立方体耐磨耐热层板，选择一个平面根据结晶器铜板的工作表面外形图纸对其进行机加工，加工后与结晶器铜板的工作面进行配合，与结晶器铜板配合处的最薄厚度不小于10mm，要求配合间隙≤0.05mm，粗糙度≤6.3，其余平面进行粗加工。
4.根据权利要求1所述的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺，其特征在于，对加工后的结晶器铜板及耐磨耐热层板的装配表面进行清洗，确保整洁，并进行烘干。
5.根据权利要求1所述的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺，其特征在于，将清理后的结晶器铜板与加工好的耐磨耐热层板进行装配固定，装配间隙≤0.05mm。
6.根据权利要求1所述的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺，其特征在于，对爆炸焊后的工件进行去去应力退火，将工件放置进烘箱，参数设置成200度，保温6小时。
7.根据权利要求1所述的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺，其特征在于，对热处理后的爆炸焊工件进行机加工，根据结晶器图纸技术要求加工铜板外形及冷却流道。
8.根据权利要求1所述的结晶器铜板表面裂纹滚压修复新工艺，其特征在于，根据结晶器铜板对涂层厚度的技术要求，对爆炸焊的组合件上的耐磨耐热层板进行加工，表面粗糙度要求符合结晶器铜板的表面技术要求。
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