RU2096156C1

RU2096156C1 - Method of rollers repair

Info

Publication number: RU2096156C1
Application number: RU96111140/02A
Authority: RU
Inventors: И.В. Найденов; В.В. Ветер; Г.А. Белкин; В.В. Панов; В.Ф. Наливайко
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"; Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Валок"
Priority date: 1996-06-03
Filing date: 1996-06-03
Publication date: 1997-11-20

Abstract

FIELD: repair and reconditioning of cylindrical hollow parts by building-up. SUBSTANCE: the offered method includes building-up of roller hollow trunnion with welding current. Building-up is not in excess of 22δ and its rate is not less than 0.7δ m/h, where δ is minimum thickness of trunnion wall in built-up point, mm. Building-up is accomplished with anticorrosive wear-resistant alloy of martensite or martensite-ferrite class. Alloy composition is offered. EFFECT: higher efficiency. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области ремонта сваркой и может быть использовано при восстановлении наплавкой цилиндрических полых деталей небольшого диаметра, например, полых цапф роликов агрегата непрерывного отжига стали, роликов машин непрерывного литья заготовок и других деталей металлургического оборудования. The invention relates to the field of repair by welding and can be used when restoring surfaced cylindrical hollow parts of small diameter, for example, hollow trunnions of rollers of a continuous steel annealing unit, rollers of continuous casting machines and other parts of metallurgical equipment.

Известен способ ремонта наплавкой деталей малого диаметра, при котором рекомендуется применять небольшие значения силы сварочного тока и скорости наплавки [1] Недостатком известного способа является невозможность его применения для наплавки полых деталей, в частности, полых цапф роликов агрегата непрерывного отжига стали (АНО). A known method of repairing by surfacing small diameter parts, in which it is recommended to use small values of the welding current strength and surfacing speed [1] The disadvantage of this method is the impossibility of its application for surfacing of hollow parts, in particular, hollow pins of rollers of a continuous steel annealing unit (ANO).

Наиболее близким к описываемому является способ ремонта наплавкой пустотелых роликов рольгангов, в котором в качестве наплавочных материалов используют проволоку типа Св08, Св08А, Нп30ХГСА, диаметром 3 4 мм. Режим наплавки: сварочный ток 300 400 А, напряжение на дуге 28 32 В, скорость наплавки 25 30 м/ч. Наплавку производят под флюсом АН-348А. [2][3]
Недостатком известного технического решения является отсутствие регламентации режимов наплавки от толщины стенки полой детали. В результате при наплавке полых цапф роликов АНО происходит деформация цапфы или прожог ее тонкой стенки.Closest to the described is a method for repairing by surfacing of hollow rollers of live rolls, in which wire type Sv08, Sv08A, Np30KhGSA with a diameter of 3-4 mm is used as surfacing materials. Surfacing mode: welding current 300 400 A, arc voltage 28 32 V, surfacing speed 25 30 m / h. Surfacing is performed under the flux AN-348A. [2] [3]
A disadvantage of the known technical solution is the lack of regulation of surfacing modes from the wall thickness of the hollow part. As a result, during surfacing of hollow pins of ANO rollers, the pins deform or burn through its thin wall.

Технический результат обеспечение возможности качественной наплавки полых цапф роликов без их деформации и прожога стенки. Поставленная цель достигается тем, что наплавку полых цапф роликов осуществляют на токе (I_св, А), равным не более 22 δ и скорости наплавки (V_н,м/ч) не менее 0,7 d где d наименьшая толщина стенки цапфы в наплавляемом месте, мм. При этом наплавку производят нержавеющим сплавом мартенситного или мартенситно-ферритного класса следующего химического состава, мас. углерод 0,09 0,25; кремний 0,10 0,80; марганец 0,10 0,80; хром 12,0 14,0; никель 0,01 0,60; железо остальное.EFFECT: provision of the possibility of high-quality surfacing of hollow trunnions of rollers without their deformation and burn-through of the wall. This goal is achieved by the fact that the surfacing of hollow trunnions of rollers is carried out at a current (I _st , A) equal to not more than 22 δ and a surfacing speed (V _n , m / h) of at least 0.7 d where d is the smallest trunnion wall thickness in the weld place, mm. In this case, surfacing is performed with a stainless alloy of martensitic or martensitic-ferritic class of the following chemical composition, wt. carbon 0.09 0.25; silicon 0.10 0.80; manganese 0.10 0.80; chrome 12.0 14.0; nickel 0.01 0.60; iron the rest.

Многочисленными исследованиями установлено, что при наплавке изношенных полых цапф роликов, например, агрегата непрерывного отжига, сила сварочного тока (I_св, А) не должна превышать 22 d где d наименьшая толщина стенки цапфы в наплавляемом месте, мм. Превышение этого значения приводит к увеличению погонной энергии, и в результате к деформации цапфы или прожогу тонкой изношенной стенки. Уменьшение скорости наплавки (V_н,м/ч) менее 0,7 d также приводит к перегреву тонкой стенки и снижению качества наплавки, вплоть до деформации стенки цапфы. Ролики металлургического оборудования эксплуатируются при высоких температурах (ролики АНО, МНЛЗ и др.), вследствие чего цапфы у них выполнены полыми для осуществления возможности внутреннего охлаждения цапфы и ролика. Одной из основных причин выхода роликов из строя является износ наружной поверхности цапфы, где установлены подшипники, муфты для соединения с электродвигателем и др. Поэтому оптимальным вариантом является наплавка наружной поверхности цапф нержавеющими сплавами мартенситного или мартенситно-ферритного класса, которые имеют наряду с высокой коррозионной стойкостью и жаростойкостью, еще и высокую твердость, что в целом значительно уменьшает износ трущейся наружной поверхности цапфы при повышенной температуре. Для наплавки наружного слоя цапфы можно рекомендоваться следующий состав, мас. углерод 0,09 0,25; кремний 0,10 - 0,80; марганец 0,10 0,80; хром 12,0 14,0; никель 0,01 0,60; железо - остальное. Причем при содержании углерода до 0,15% сталь относится к мартенситно-ферритному классу, а при более высоком содержании углерода к мартенситному.Numerous studies have found that when surfacing worn hollow trunnions of rollers, for example, a continuous annealing unit, the welding current strength (I _st , A) should not exceed 22 d where d is the smallest trunnion wall thickness in the deposited area, mm. Exceeding this value leads to an increase in linear energy, and as a result to deformation of the journal or burning through a thin worn wall. A decrease in the surfacing speed (V _n , m / h) of less than 0.7 d also leads to overheating of the thin wall and a decrease in the quality of surfacing, up to the deformation of the trunnion wall. Rollers of metallurgical equipment are operated at high temperatures (ANO, CCM rollers, etc.), as a result of which the trunnions are hollow to enable internal cooling of the trunnion and roller. One of the main reasons for the failure of the rollers is the wear of the outer surface of the trunnion, where bearings, couplings for connecting to an electric motor, etc. are installed. Therefore, the best option is surfacing of the outer surface of the trunnions with martensitic or martensitic-ferritic stainless alloys, which have, along with high corrosion resistance and heat resistance, also high hardness, which generally significantly reduces the wear of the rubbing outer surface of the journal at elevated temperatures. For surfacing the outer layer of the journal, the following composition can be recommended, wt. carbon 0.09 0.25; silicon 0.10 - 0.80; manganese 0.10 0.80; chrome 12.0 14.0; nickel 0.01 0.60; iron is the rest. Moreover, with a carbon content of up to 0.15%, steel belongs to the martensitic-ferritic class, and at a higher carbon content it belongs to the martensitic class.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид ролика, где 1 бочка, 2 цапфы, с толщиной стенки h. Каждая цапфа состоит из внутреннего слоя 3 толщиной d и наружного наплавленного слоя 4 толщиной h. The invention is illustrated by the drawing, which shows a General view of the roller, where 1 barrel, 2 axles, with a wall thickness h. Each pin consists of an inner layer 3 of thickness d and an outer deposited layer 4 of thickness h.

Пример реализации способа. Поступил на восстановление ролик агрегата непрерывного отжига стали, цапфы которого вследствие истирания наружной поверхности износились в среднем на 1 мм на сторону. Материал цапфы сталь Х18Н9. Измерения показали, что минимальное значение наружного диаметра цапфы равно 80 мм, диаметр внутреннего отверстия составляет 50 мм. Тогда минимальное значение толщины стенки цапфы равно 15 мм. Исходя из этого значения выбирают сварочный ток равным 210 А, что составляет 14 d и скорость наплавки равной 15 м/ч. что составляет 1,0 d Наплавку производят под флюсом проволокой Св12Х13 диаметром 3 мм. Состав проволоки по сертификату, мас. углерод 0,10; кремний 0,40; марганец 0,43; хром 13,1; никель 0,45; железо остальное. После наплавки цапф производят механическую обработку наружной поверхности. An example implementation of the method. The roller of the continuous steel annealing unit was received for restoration, the trunnions of which, due to abrasion of the outer surface, wore on average 1 mm per side. Axle material is steel X18H9. The measurements showed that the minimum value of the outer diameter of the journal is 80 mm, the diameter of the inner hole is 50 mm. Then the minimum trunnion wall thickness is 15 mm. Based on this value, a welding current of 210 A is selected, which is 14 d and a surfacing speed of 15 m / h. which is 1.0 d Surfacing is performed under flux with a Sv12X13 wire with a diameter of 3 mm. The composition of the wire according to the certificate, wt. carbon 0.10; silicon 0.40; manganese 0.43; chromium 13.1; nickel 0.45; iron the rest. After surfacing the trunnions produce mechanical processing of the outer surface.

Преимущества предложенного способа ремонта роликов состоят в том, что основные режимы наплавки (ток и скорость) определяются один раз в зависимости от наиболее слабого места (наименьшей толщины стенки наплавляемой цапфы), которые гарантируют отсутствие деформации стенки цапфы и одновременно обеспечивают хорошее деформирование шва (без стекания жидкой сварочной ванны, что является большой проблемой при наплавке тел вращения малого диаметра). The advantages of the proposed method of repairing rollers are that the main surfacing modes (current and speed) are determined once depending on the weakest point (smallest wall thickness of the weld trunnion), which guarantee no distortion of the trunnion wall and at the same time provide good deformation of the weld (without draining liquid weld pool, which is a big problem when surfacing bodies of revolution of small diameter).

Claims

1. A method of repairing rollers, including surfacing of hollow trunnions with a wear-resistant alloy at specified current strength and surfacing speed, characterized in that the surfacing is carried out at a current (I _st , A) of no more than 22 δ and a surfacing speed (V _n , m / h) not less than 0.7 δ in magnitude, where δ is the smallest trunnion wall thickness in the deposited area, mm.

2. The method according to claim 1, characterized in that the surfacing is produced by a wear-resistant stainless martensitic alloy.

3. The method according to claim 1, characterized in that the surfacing is produced by a wear-resistant stainless alloy of martensitic-ferritic class.

4. The method according to any one of paragraphs. 1 to 3, characterized in that the surfacing is carried out by alloy, wt.

Carbon 0.09 0.25
Silicon 0.1 0.8
Manganese 0.1 0.8
Chrome 12 14
Nickel 0.01 0.6
Iron Rest