RU2139156C1 - Method for restoring rolling rolls - Google Patents
Method for restoring rolling rolls Download PDFInfo
- Publication number
- RU2139156C1 RU2139156C1 RU98119036A RU98119036A RU2139156C1 RU 2139156 C1 RU2139156 C1 RU 2139156C1 RU 98119036 A RU98119036 A RU 98119036A RU 98119036 A RU98119036 A RU 98119036A RU 2139156 C1 RU2139156 C1 RU 2139156C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- roll
- surfacing
- rolls
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано для восстановления стальных рабочих валков с поврежденными шейками. The invention relates to the field of metallurgy, and more particularly to rolling production, and can be used to restore steel work rolls with damaged necks.
В процессе эксплуатации прокатных валков происходит повреждение шеек валков из-за разрушения подшипниковых опор. Валки с поврежденными шейками не пригодны к дальнейшей эксплуатации, хотя активный слой их бочек еще не выработан. During operation of the rolls, the roll necks are damaged due to the destruction of the bearings. Rolls with damaged necks are not suitable for further operation, although the active layer of their barrels has not yet been developed.
Известен способ ремонта прокатных валков, включающий механический съем поврежденного участка бочки посредством выполнения по месту дефекта кольцевой проточки с регламентированными размерами, зависящими от глубины и ширины дефекта. Затем валок нагревают и производят электродуговую наплавку по месту кольцевой проточки. После наплавки проводят термическую обработку валка [1]. A known method of repair of rolling rolls, including mechanical removal of the damaged section of the barrel by performing in place of the defect of the annular groove with regulated dimensions, depending on the depth and width of the defect. Then the roll is heated and electric arc welding is performed at the place of the annular groove. After surfacing, heat treatment of the roll is carried out [1].
Недостаток известного способа состоит в том, что нагрев бочки валка приводит к снижению твердости ее активного слоя. Это снижает стойкость валка, а в некоторых случаях является недопустимым. The disadvantage of this method is that heating the roll barrel leads to a decrease in the hardness of its active layer. This reduces the resistance of the roll, and in some cases is unacceptable.
Известен также способ восстановления прокатных валков, включающий механическое удаление дефектов бочки, предварительный и сопутствующий подогрев валка, электродуговую наплавку с последующими термической и механической обработками бочки [2]. There is also a method of restoring rolling rolls, including mechanical removal of defects of the barrel, preliminary and concomitant heating of the roll, electric arc surfacing with subsequent thermal and mechanical processing of the barrel [2].
Данный способ не пригоден для восстановления валков с поврежденными шейками, т.к. подогрев валка приводит к уменьшению твердости бочки и снижению его стойкости. This method is not suitable for the restoration of rolls with damaged necks, because heating the roll leads to a decrease in the hardness of the barrel and a decrease in its durability.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ восстановления прокатных валков, по которому после механического съема поврежденного слоя бочки валки нагревают под наплавку до температуры 450-500oC со скоростью 25-30oC/ч и выдерживают при этой температуре 20-24 ч. Затем осуществляют электродуговую наплавку валков под слоем флюса при скорости наплавки 30-35 м/ч и токе наплавки 530- 580 А. Наплавленные валки подвергают термической обработке путем выдерживания в термостате [3] - прототип.The closest in their technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method for restoring rolling rolls, according to which, after mechanical removal of the damaged layer, the roll barrels are heated for surfacing to a temperature of 450-500 o C at a speed of 25-30 o C / h and can withstand this a temperature of 20-24 hours. Then, electric arc surfacing of the rolls under the flux layer is carried out at a surfacing speed of 30-35 m / h and a surfacing current of 530-580 A. The deposited rolls are subjected to heat treatment by holding in a thermostat [3] - proto a type.
Недостатки известного способа состоят в том, что при восстановлении прокатных валков с поврежденными шейками тепловое воздействие в процессах нагрева под наплавку, наплавки и последующей термообработки приводит к снижению твердости закаленного активного слоя бочки, появлению неравномерности распределения твердости по ее длине. В результате происходит снижение стойкости валков. The disadvantages of this method are that when recovering rolling rolls with damaged necks, the thermal effect in the processes of heating for surfacing, surfacing and subsequent heat treatment leads to a decrease in hardness of the hardened active layer of the barrel, the appearance of uneven distribution of hardness along its length. As a result, the roll resistance decreases.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в повышении стойкости валков. The technical problem solved by the invention is to increase the resistance of the rolls.
Указанная задача решается тем, что в известном способе восстановления прокатных валков, включающем механический съем поврежденного слоя, нагрев и электродуговую наплавку по месту съема и последующую термическую обработку шейки, согласно предложению нагрев ведут до температуры 380-440oC со скоростью 50- 80oC/ч, наплавку осуществляют со скоростью 20-40 м/ч при плотности электрического тока 25-35 А/мм2, а термическую обработку проводят путем нагрева до температуры 430-470oC и выдержки при этой температуре в течение 0,5-1,5 ч.This problem is solved by the fact that in the known method of repairing the rolls, including mechanical removal of the damaged layer, heating and electric arc welding at the place of removal and subsequent heat treatment of the neck, according to the proposal, the heating is carried out to a temperature of 380-440 o C at a rate of 50-80 o C / h, surfacing is carried out at a speed of 20-40 m / h at an electric current density of 25-35 A / mm 2 , and heat treatment is carried out by heating to a temperature of 430-470 o C and holding at this temperature for 0.5-1 5 hours
Сущность изобретения состоит в следующем. Разрушение подшипниковой опоры прокатного валка в процессе прокатки сопровождается разогревом шейки и приваркой к ней внутренней обоймы, порчей поверхности шейки фрагментами разрушенного подшипника. Валок с поврежденной шейкой не пригоден к дальнейшей эксплуатации. Попытки восстановления валков с поврежденными шейками по известным способам приводили к тому, что тепловое воздействие при нагреве, электродуговой наплавке и термической обработке шейки оказывало отрицательное влияние на твердость активного закаленного слоя бочки, которая уменьшалась на 10-12 ед. HSD и становилась неравномерной по ее длине. Это приводило к снижению стойкости валков и в отдельных случаях валки становились непригодными для холодной тонколистовой прокатки. The invention consists in the following. The destruction of the bearing support of the rolling roll during the rolling process is accompanied by heating of the neck and welding of the inner race to it, damage to the neck surface by fragments of the destroyed bearing. A roll with a damaged neck is not suitable for further use. Attempts to restore rolls with damaged necks by known methods led to the fact that the thermal effect during heating, arc welding and heat treatment of the neck had a negative effect on the hardness of the active hardened layer of the barrel, which decreased by 10-12 units. HSD and became uneven in its length. This led to a decrease in roll resistance and, in some cases, the rolls became unsuitable for cold sheet rolling.
При реализации предложенного способа вначале с шейки валка механической обработкой на токарном станке удаляют поврежденный слой глубиной 10-15 мм, т. к. на этой глубине дефекты шейки гарантированно отсутствуют. Затем шейку валка с кольцевой проточкой нагревают до температуры 380-440oC со скоростью 50-80oC/ч. Данный режим нагрева не приводит к образованию термических трещин в шейке и исключает снижение твердости закаленного слоя бочки, которая неизбежно нагревается за счет теплопередачи от шейки. Одновременно с этим данный режим нагрева обеспечивает получение качественного наплавленного слоя (без трещин и несплошностей) при заваривании кольцевой проточки по режиму: скорость наплавки 20-40 м/ч, плотность электрического тока 25-35 А/мм.When implementing the proposed method, first, a damaged layer with a depth of 10-15 mm is removed from the roll neck by machining on a lathe, since at this depth neck defects are guaranteed to be absent. Then the neck of the roll with an annular groove is heated to a temperature of 380-440 o C at a speed of 50-80 o C / h This heating mode does not lead to the formation of thermal cracks in the neck and eliminates the decrease in hardness of the hardened layer of the barrel, which inevitably heats up due to heat transfer from the neck. At the same time, this heating mode ensures the production of a high-quality deposited layer (without cracks and discontinuities) when brewing an annular groove according to the mode: surfacing speed 20-40 m / h, electric current density 25-35 A / mm.
Электродуговая наплавка сопровождается тепловыделением, которое, однако, при указанных режимах наплавки не приводит к подъему температуры бочки валка и потере ее твердости. Electric arc surfacing is accompanied by heat generation, which, however, under the indicated surfacing conditions does not lead to an increase in the temperature of the roll barrel and the loss of its hardness.
Последующая термическая обработка при температуре 430-470oC в течение 0,5-1,5 ч позволяет снизить сварочные напряжения и исключить образование трещин в наплавленном слое. Вместе с тем выдержка шейки в течение ограниченного времени (0,5-1,5 ч) при температуре 430-470oC не приводит к прогреву бочки и снижению ее твердости.Subsequent heat treatment at a temperature of 430-470 o C for 0.5-1.5 hours to reduce welding stress and to prevent the formation of cracks in the deposited layer. However, the exposure of the neck for a limited time (0.5-1.5 hours) at a temperature of 430-470 o C does not lead to heating of the barrel and reduce its hardness.
Таким образом, предложенная технология обеспечивает полное восстановление геометрических размеров и служебных свойств поврежденной шейки валка без снижения твердости его бочки и стойкости. Thus, the proposed technology provides a complete restoration of the geometric dimensions and service properties of the damaged neck of the roll without reducing the hardness of its barrel and durability.
Экспериментально установлено, что при температуре нагрева под наплавку ниже 380oC наплавленный слой имеет трещины. Увеличение температуры нагрева выше 440oC приводит к разупрочнению бочки валка. Снижение скорости нагрева менее 50oC/ч удлиняет процесс, увеличивает прогрев бочки, что недопустимо. Увеличение скорости нагрева более 80oC/ч приводит к возрастанию термических напряжений и появлению трещин в шейке.It was experimentally established that at a heating temperature for surfacing below 380 o C the deposited layer has cracks. The increase in heating temperature above 440 o C leads to a softening of the barrel roll. A decrease in the heating rate of less than 50 o C / h lengthens the process, increases the heating of the barrel, which is unacceptable. An increase in the heating rate of more than 80 o C / h leads to an increase in thermal stresses and the appearance of cracks in the neck.
Наплавка при скорости ниже 20 м/ч способствует удлинению процесса и прогреву бочки валка выше допустимой температуры. Увеличение скорости наплавки более 40 м/ч ухудшает качество наплавки. Surfacing at speeds below 20 m / h helps to lengthen the process and warm the roll barrel above the permissible temperature. An increase in surfacing speed of more than 40 m / h impairs the quality of surfacing.
При плотности электрического тока менее 25 А/мм2 из-за недостаточного проплавления качество наплавки ухудшается. Увеличение плотности электрического тока более 35 А/мм2 приводит к росту температуры шейки и бочки, что недопустимо.When the density of the electric current is less than 25 A / mm 2 due to insufficient penetration, the surfacing quality deteriorates. An increase in the electric current density of more than 35 A / mm 2 leads to an increase in the temperature of the neck and barrel, which is unacceptable.
Термическая обработка наплавленной шейки при температуре ниже 430oC или времени выдержки менее 0,5 ч приводит к образованию трещин и отслоений наплавленного слоя. Увеличение температуры выше 470oC или времени выдержки более 1,5 ч вызывает подъем температуры бочки валка и снижение ее твердости.Heat treatment of the weld neck at a temperature below 430 o C or exposure time less than 0.5 h leads to the formation of cracks and delamination of the weld layer. An increase in temperature above 470 ° C. or a holding time of more than 1.5 hours causes a rise in temperature of the roll barrel and a decrease in its hardness.
Примеры реализации способа
Рабочий валок из стали 9ХФ 5-клетевого стана 1700 бесконечной холодной прокатки, с поврежденной из-за разрушения подшипниковой опоры шейкой, устанавливают на токарном станке ДИП 600. Твердость закаленного активного слоя бочки валка равна 98 ед. HSD. С помощью металлокерамического резца производят механический съем поврежденного слоя с образованием на шейке валка кольцевой проточки шириной 300 мм и глубиной 15 мм.Method implementation examples
A work roll made of 9HF steel of a 5-stand mill 1700 of endless cold rolling, with a neck damaged due to the destruction of the bearing support, is installed on a DIP 600 lathe. The hardness of the hardened active layer of the roll barrel is 98 units. HSD. Using a cermet cutter, the damaged layer is mechanically removed to form an annular groove 300 mm wide and 15 mm deep on the roll neck.
Затем рабочий валок устанавливают на наплавочный станок типа КЖ 9704, приводят валок во вращение и нагревают шейку под наплавку с помощью газовых горелок. Нагрев ведут со скоростью Vн = 65oC/ч до температуры Тн = 410oC. После окончания нагрева проводят электродуговую наплавку кольцевой проточки послойно до ее заполнения. Наплавку ведут под слоем флюса марки АН 60 электродной проволокой диаметром 4,0 мм. Скорость наплавки составляет Vсв = 30 м/ч, плотность электрического тока при наплавке j = 30 А/мм2.Then the work roll is installed on a surfacing machine of type KZh 9704, the roll is brought into rotation and the neck for surfacing is heated using gas burners. Heating is carried out with a speed of V n = 65 o C / h to a temperature of T n = 410 o C. After heating is completed, an arc welding of the annular groove is carried out in layers until it is filled. Surfacing is carried out under an AN 60 grade flux layer with an electrode wire of 4.0 mm diameter. The surfacing speed is V sv = 30 m / h, the electric current density during surfacing is j = 30 A / mm 2 .
Для наплавки первого слоя (подслоя) используют электродную проволоку из углеродистой стали Св08А; все последующие слои наплавляют электродной проволокой из стали 30ХГСА. For surfacing the first layer (sublayer) using electrode wire made of carbon steel Sv08A; all subsequent layers are fused with an electrode wire of 30KhGSA steel.
Сразу по завершении наплавки наплавленную шейку подвергают термической обработке. Для этого к шейке вращаемого валка подводят газовые горелки, подогревают шейку до температуры Тт = 450oC и выдерживают при этой температуре в течение времени t = 1,0 ч.Immediately upon completion of surfacing, the weld neck is subjected to heat treatment. To do this, gas burners are brought to the neck of the rotatable roll, the neck is heated to a temperature of T t = 450 o C and kept at this temperature for a time t = 1.0 h.
Указанные технологические режимы обеспечивают получение бездефектной наплавленной шейки восстановленного валка при сохранении исходной равномерной твердости активного слоя бочки, остающейся после наплавки также равной 98 ед. HSD. The indicated technological conditions ensure the production of a defect-free weld neck of the reconstructed roll while maintaining the initial uniform hardness of the active layer of the barrel, remaining after surfacing also equal to 98 units. HSD.
По завершению термообработки валок устанавливают на вальцешлифовальном станке (в центрах) и шлифуют наплавленную шейку до номинального диаметра 340 мм. После этого проводят шлифование и профилирование бочки валка (в люнетах). Восстановленный валок собирают с подшипниками и подушками, заваливают в 5-ю клеть стана 1700 и осуществляют холодную прокатку стальных полос. At the end of the heat treatment, the roll is installed on a roll grinding machine (in the centers) and the weld neck is ground to a nominal diameter of 340 mm. After this, grinding and profiling of the roll barrel (in lunettes) is carried out. The reconstructed roll is assembled with bearings and pillows, dumped in the 5th mill stand of 1700 and cold rolled steel strips are carried out.
Варианты реализации предложенного способа и показатель стойкости рабочих валков (удельный расход восстановленных валков на тонну проката) приведены в таблице. Implementation options of the proposed method and the resistance index of work rolls (specific consumption of reconditioned rolls per ton of rolled metal) are given in the table.
Как следует из данных, приведенных в таблице, при реализации предложенного способа (варианты 2-4) достигается повышение стойкости восстановленных прокатных валков с поврежденными шейками (удельный расход валков минимален). В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты 1 и 5) стойкость восстановленных валков снижается. Также более низкую стойкость имеют прокатные валки с поврежденными шейками, восстановленные по способу-прототипу (вариант 6). As follows from the data given in the table, when implementing the proposed method (options 2-4), an increase in the resistance of the restored rolling rolls with damaged necks is achieved (the specific consumption of rolls is minimal). In the case of transcendental values of the declared parameters (
Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что регламентированные параметры нагрева, электродуговой наплавки и термообработки при восстановлении прокатных валков с поврежденными шейками обеспечивают одновременно получение высокого качества наплавки и исключают негативное термическое воздействие на активный закаленный слой бочки, сохраняя его высокую и равномерную твердость. Этим достигается повышение стойкости восстановленных валков. The technical and economic advantages of the proposed method consist in the fact that the regulated parameters of heating, electric arc surfacing and heat treatment during restoration of rolling rolls with damaged necks provide at the same time high quality surfacing and eliminate negative thermal effects on the active hardened layer of the barrel, while maintaining its high and uniform hardness. This is achieved by increasing the resistance of the restored rolls.
В качестве базового объекта принят способ-прототип. Применение предложенного способа позволит повысить рентабельность восстановления прокатных валков с поврежденными шейками на 20-30%. The prototype method is adopted as the base object. The application of the proposed method will increase the profitability of the restoration of rolling rolls with damaged necks by 20-30%.
Литературные источники, использованные при составлении описания изобретения:
1. Авт.свид. СССР N1683834, МПК B 21 B 28/02, 1991 г.Literary sources used in the preparation of the description of the invention:
1. Autosvid. USSR N1683834, IPC B 21 B 28/02, 1991
2. Авт.свид. СССР N1579679, МПК B 23 K 9/04, 1990 г. 2. Autosvid. USSR N1579679, IPC B 23 K 9/04, 1990
3. Л. И. Боровик, А.И.Добронравов. Технология подготовки и эксплуатации валков тонколистовых станов. М. , Металлургия, 1984 г., с. 36-37, 58-60 (прототип). 3. L.I. Borovik, A.I. Dobronravov. Technology for the preparation and operation of rolls of sheet mills. M., Metallurgy, 1984, with. 36-37, 58-60 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98119036A RU2139156C1 (en) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | Method for restoring rolling rolls |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98119036A RU2139156C1 (en) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | Method for restoring rolling rolls |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2139156C1 true RU2139156C1 (en) | 1999-10-10 |
Family
ID=20211469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98119036A RU2139156C1 (en) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | Method for restoring rolling rolls |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2139156C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502572C2 (en) * | 2007-07-19 | 2013-12-27 | ТЕНОВА С.п.А. | Classification of flaws and grinding of forming rolls |
-
1998
- 1998-10-19 RU RU98119036A patent/RU2139156C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Боровик Л.И. и др. Технология подготовки и эксплуатации валков тонколистовых станов. - М.: Металлургия, 1984, с. 36 - 37, 58 - 59. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502572C2 (en) * | 2007-07-19 | 2013-12-27 | ТЕНОВА С.п.А. | Classification of flaws and grinding of forming rolls |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2597474C2 (en) | Method of producing roller with built-up by welding material and method of reconditioning worn-out roller by means of overlaying welding | |
| CN109014518B (en) | Welding device and repairing process for train wheel die holder | |
| CN102052384B (en) | Shaft of large-scale power generating machine and method for repairing surface of shaft neck | |
| RU2550069C1 (en) | Reconditioning of cast iron forming rolls (versions) | |
| CN107838628A (en) | A kind of grain roll roll surface combined-repair method | |
| CN105665898A (en) | Automatic submerged arc welding method for pearlitic heat-resistant steel composite board | |
| WO2019156168A1 (en) | Method for reclaiming tool material and tool material | |
| CN112720134A (en) | Coping method for eliminating decarburization of steel billet | |
| CN100463768C (en) | Welding technology for broken and waste core rod | |
| RU2139156C1 (en) | Method for restoring rolling rolls | |
| RU2335387C2 (en) | Method of cast iron forming roll wobblers repair | |
| RU2237563C1 (en) | Process for restoring rolling rolls | |
| RU2283709C2 (en) | Cast iron roll journals restoring method | |
| RU2245771C2 (en) | Method for restoring rolling rolls | |
| RU2281846C1 (en) | Method for restoring cast iron rolling rolls with damaged journals | |
| CN110747465A (en) | Laser manufacturing method of hearth roll of hot-rolling annealing furnace | |
| JP3970469B2 (en) | Temper bead method | |
| RU2121897C1 (en) | Method for repairing rolling rolls | |
| CN111872630A (en) | High-efficiency roller regeneration process | |
| CN114888407B (en) | Technological method for surfacing H2Cr13 on outer circle surface of large plunger | |
| RU2218220C1 (en) | Method of building up rolls | |
| RU2096155C1 (en) | Method of repairing parts | |
| RU2380208C1 (en) | Method for restoration of worn surfaces of block journals of wheel set axles in rolling stock and track machines | |
| RU2139764C1 (en) | Method for repairing rolling roll | |
| RU2228958C2 (en) | Method of hardening of steel roll of section rolling mill |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131020 |