RU2243076C1 - Способ восстановления роликов - Google Patents
Способ восстановления роликовInfo
- Publication number
- RU2243076C1 RU2243076C1 RU2003113474/02A RU2003113474A RU2243076C1 RU 2243076 C1 RU2243076 C1 RU 2243076C1 RU 2003113474/02 A RU2003113474/02 A RU 2003113474/02A RU 2003113474 A RU2003113474 A RU 2003113474A RU 2243076 C1 RU2243076 C1 RU 2243076C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rollers
- surfacing
- roller
- deposited
- steel electrode
- Prior art date
Links
Landscapes
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Способ может быть использован при ремонте металлургического оборудования для восстановления роликов рольганга стана горячей прокатки. После предварительного подогрева до температуры 200...300°С производят многослойную наплавку стальным электродом со скоростью 10...40 м/ч при плотности электрического тока 20...25 А/мм2. Используют стальной электрод следующего химического состава, мас.%: углерод 0,15...0,23, марганец 1,20...1,80, кремний 0,50...0,90, хром 2,00...3,20, ванадий 0,08...0,20, молибден 0,30...0,50, железо остальное. Регламентированные параметры восстановления роликов обеспечивают получение их высокой твердости, термической стойкости и износостойкости. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к ремонту металлургического оборудования, и может быть использовано для восстановления роликов рольганга стана горячей прокатки.
Ролики рольганга стана горячей прокатки работают в условиях циклического термомеханического воздействия со стороны проходящего листа, окислительного воздействия охлаждающей жидкости и абразивного действия окалины листа. В результате ролики быстро выходят из строя вследствие износа и образования трещин термической усталости.
Известен способ восстановления роликов, включающий подогрев и наплавку роликов электродом из стали 45 и 30ХГСА [1].
Недостатком известного способа является низкая износостойкость наплавленных роликов отводящего рольганга стана горячей прокатки.
Известен также способ [2], при котором ролики нагревают под наплавку до температуры 300°С. Наплавку осуществляют при силе электрического тока 300...400 А и скорости наплавки 25...30 м/ч.
Недостатком известного технического решения является низкая стойкость наплавленных роликов рольганга стана горячей прокатки.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ восстановления роликов [3] - прототип. Согласно этому изобретению в качестве наплавочного материала используют проволоку из стали 12Х13, а наплавку ведут после предварительного подогрева ролика до температуры не ниже 150°С при отношении силы тока к скорости наплавки не более 17,5. Наплавку ведут под флюсом АН-20С.
Недостатки известного способа состоят в высоком расходе роликов рольганга стана горячей прокатки из-за недостаточной износостойкости наплавленного слоя при взаимодействии с горячекатаной полосой.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в снижении расхода роликов рольганга стана горячей прокатки.
Указанная задача решается тем, что в известном способе восстановления роликов, включающем предварительный подогрев, многослойную наплавку стальным электродом, согласно предложению предварительный подогрев ведут до температуры 200...300°С, наплавку ведут со скоростью 10...40 м/ч при плотности электрического тока 20...25 А/мм2.
Возможен вариант реализации способа, по которому многослойную наплавку производят стальным электродом следующего состава, мас.%: углерод 0,15...0,23, марганец 1,20...1,80, кремний 0,50...0,90, хром 2,00...3,20, ванадий 0,08...0,20, молибден 0,30...1,50, железо - остальное.
Верхний предел температуры подогрева 200°С выбран экспериментально. Температура подогрева выше 300°С приводит к перегреву бочки ролика в процессе наплавки и снижению твердости наплавленного слоя. При снижении температуры подогрева ниже 200°С в зоне термического влияния (ЗТВ) наплавленного валика наблюдаются закалочные структуры и трещины. Это приводит к выкрошкам наплавленного слоя.
Экспериментально установлено, что снижение скорости наплавки менее 10 м/ч приводит к удлинению процесса и перегреву бочек роликов. При увеличении скорости наплавки более 40 м/ч возрастает количество несплошностей в металле, что ухудшает качество наплавки и увеличивает износ роликов.
При плотности электрического тока менее 20 А/мм2 из-за недостаточного проплавления качество наплавки ухудшается. Увеличение плотности электрического тока боле 25 А/мм2 приводит к перегреву бочек роликов и снижению твердости и износостойкости наплавленного слоя.
В процессе эксплуатации ролики подвержены фрикционному износу от трения со стороны проходящего листа, окислительного воздействия охлаждающей жидкости и термоциклического влияния температуры. Поэтому оптимальным вариантом является наплавка износостойкой хромосодержащей сталью, которая имеет наряду с высокой твердостью еще и высокую износо- и термоциклическую стойкость. Поэтому для наплавки рекомендовано в качестве материала применять электрод из стали следующего химического состава, мас.%: углерод 0,15...0,23, марганец 1,20...1,80, кремний 0,50...0,90, хром 2,00...3,20, ванадий 0,08...0,20, молибден 0,30...0,50, железо остальное.
Углерод обеспечивает матричное упрочнение наплавленного металла и усиливает способность образовывать твердый и прочный рабочий слой роликов. При содержании углерода менее 0,15% наплавленный слой упрочнен недостаточно. При содержании углерода выше 0,23% наплавленный металл подвержен растрескиванию при кристаллизации.
Марганец упрочняет металлическую матрицу и значительно улучшает пластичность металла при кристаллизации. Минимальная концентрация Мn, необходимая для достижения требуемой прочности, равна 1,20%. Подобно углероду Мn в избытке ухудшает вязкость металла и также вызывает появление трещин при наплавке, поэтому его верхний предел равен 1,80%.
Кремний введен в наплавочный электрод в качестве раскислителя в количестве 0,50...0,90%. С понижением количества кремния менее 0,50% возможно появление пор при наплавке. Взятый в избытке кремний отрицательно влияет на вязкость наплавленного металла в ЗТВ, которая при его концентрациях более 0,90% снижается, что увеличивает расход роликов.
Хром повышает износо- и термоциклическую стойкость наплавленного металла. При содержании хрома менее 2,00% не обеспечивается износо- и термоциклическая стойкость наплавленного металла и увеличивается расход роликов. При содержании в наплавленном слое хрома свыше 3,20% образуются сварочные трещины, что приводит к выкрошкам наплавленного металла и повышению расхода роликов.
Ванадий повышает прочность наплавленного металла с образованием упрочненной матрицы и дополнительно обеспечивает дисперсионное упрочнение при отпуске вследствие выпадения частиц VC. Избыток V способствует появлению трещин при наплавке и ухудшает вязкость наплавленного металла, поэтому верхний предел установлен 0,20%. При содержании ванадия менее 0,08% износостойкость наплавленного бандажа снижается.
Молибден добавлен для дисперсионного упрочнения и увеличения износостойкости в наплавленном металле. Верхний предел 0,50% установлен потому, что избыток Мо приводит к ухудшению вязкости наплавленного металла и его ЗТВ. С понижением содержания молибдена меньше 0,30% износостойкость наплавленного бандажа снижается, что неприемлемо.
Примеры реализации способа
Были изготовлены пять вариантов стальных электродов различного химического состава (таблица 1).
Наплавленный металл состава I имеет концентрацию химических элементов меньше заявленных пределов. В составах II-IV концентрация химических элементов соответствует заявленным пределам. В составе V концентрация химических элементов превышает заявленные пределы.
Изношенный ролик рольганга непрерывного широкополосного стана 2000 горячей прокатки после механической обработки устанавливают на наплавочный станок и приводят во вращение. Ролик нагревают газовой горелкой до температуры Тнаг=250°С. Электродуговую наплавку ведут под слоем флюса марки АН-60 электродной лентой размером 1×40 из стали состава III табл 1. Скорость наплавки составляет Vсв=25 м/ч, плотность электрического тока при наплавке J=22,5 А/мм2. Наплавку ведут до восстановления номинального размера бочки ролика с припуском на механическую обработку. После наплавки ролик самопроизвольно охлаждается.
Указанные технологические режимы обеспечивают получение бездефектной наплавленной бочки восстановленного ролика. После завершения наплавки ролик устанавливают на токарный станок и обрабатывают наплавленную бочку до номинального диаметра.
Восстановленный ролик собирают с подшипниками и устанавливают в промежуточный рольганг стана горячей прокатки.
Варианты реализации предложенного способа и показатель стойкости роликов (удельный расход роликов на тонну проката) приведены в таблице 2.
Как следует из данных, приведенных в таблице 2, при реализации предложенного способа (варианты 2-4) достигается снижение расхода восстановленных роликов (удельный расход роликов минимален). В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты 1 и 5) расход восстановленных роликов увеличивается. Также более высокий расход имеют ролики, восстановленные по способу-прототипу (вариант 6).
Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что регламентированные параметры восстановления роликов обеспечивают получение высокой твердости, термоциклической стойкости и износостойкости. Этим достигается уменьшение расхода восстановленных роликов рольганга непрерывного широкополосного стана горячей прокатки.
В качестве базового объекта принят способ-прототип.
Применение предложенного способа позволит повысить рентабельность восстановления роликов на 20-30%.
Литература
1. Тылкин М.А. Повышение долговечности деталей металлургического оборудования. М.: Металлургия, 1971. С.569-570.
2. Гребеник В.М, Гордиенко А.В., Цапко В.К. Повышение надежности металлургического оборудования. М.: Металлургия, 1988. С.478-479.
3. Патент РФ №2123413, МПК В 23 К 9/04, В 23 Р 6/04, 1998 г. - прототип.
Claims (2)
1. Способ восстановления роликов, включающий предварительный подогрев, многослойную наплавку стальным электродом, отличающийся тем, что предварительный подогрев ролика производят до температуры 200 - 300°С, наплавку ведут со скоростью 10 - 40 м/ч при плотности электрического тока 20 - 25 А/мм2.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что многослойную наплавку производят стальным электродом следующего химического состава, мас.%:
Углерод 0,15 - 0,23
Марганец 1,20 - 1,80
Кремний 0,50 - 0,90
Хром 2,00 - 3,20
Ванадий 0,08 - 0,20
Молибден 0,30 - 0,50
Железо Остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003113474/02A RU2243076C1 (ru) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | Способ восстановления роликов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003113474/02A RU2243076C1 (ru) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | Способ восстановления роликов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003113474A RU2003113474A (ru) | 2004-12-27 |
| RU2243076C1 true RU2243076C1 (ru) | 2004-12-27 |
Family
ID=34388027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003113474/02A RU2243076C1 (ru) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | Способ восстановления роликов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2243076C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101856778A (zh) * | 2010-05-18 | 2010-10-13 | 武汉科技大学 | 一种铝线杆连铸连轧辊的修复方法 |
| CN115255807A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-01 | 北京晟鼎新材料科技有限公司 | 环锻轧机轴向轧辊和主轧辊长寿命堆焊修复及复合制造方法 |
-
2003
- 2003-05-07 RU RU2003113474/02A patent/RU2243076C1/ru active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101856778A (zh) * | 2010-05-18 | 2010-10-13 | 武汉科技大学 | 一种铝线杆连铸连轧辊的修复方法 |
| CN101856778B (zh) * | 2010-05-18 | 2011-11-16 | 武汉科技大学 | 一种铝线杆连铸连轧辊的修复方法 |
| CN115255807A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-01 | 北京晟鼎新材料科技有限公司 | 环锻轧机轴向轧辊和主轧辊长寿命堆焊修复及复合制造方法 |
| CN115255807B (zh) * | 2022-07-20 | 2024-04-09 | 北京晟鼎新材料科技有限公司 | 环锻轧机轴向轧辊和主轧辊长寿命堆焊修复及复合制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4110514A (en) | Weld metal deposit coated tool steel | |
| Gualco et al. | Effect of welding procedure on wear behaviour of a modified martensitic tool steel hardfacing deposit | |
| CN109014654B (zh) | 一种复合(再)制造连铸辊用埋弧堆焊药芯焊丝及工艺 | |
| CN102528222B (zh) | Cr4、Cr5系热轧工作辊、支撑辊堆焊复合再制造打底材料 | |
| US4143258A (en) | Welding microstructure control | |
| CN103612027B (zh) | 药芯焊丝及其制备方法和应用 | |
| JP4752441B2 (ja) | 耐疲労亀裂伝播特性に優れる鋼材 | |
| RU2243076C1 (ru) | Способ восстановления роликов | |
| JPH03122253A (ja) | 金属圧延用ロールの製造法 | |
| RU2291040C1 (ru) | Способ восстановления роликов | |
| RU2291041C1 (ru) | Способ восстановления бандажированного ролика | |
| CN114571031A (zh) | 一种430不锈钢热轧输送辊及其堆焊方法 | |
| TW201600187A (zh) | 熱軋工廠捲繞設備的輥子 | |
| TW201544205A (zh) | 熱軋工廠捲繞設備的輥子 | |
| RU2242347C1 (ru) | Способ восстановления бандажированного ролика | |
| JP4823441B2 (ja) | 熱間耐摩耗性および耐熱亀裂性にすぐれた連続鋳造用および熱間圧延用ロール | |
| RU2327555C1 (ru) | Способ восстановления наплавкой плунжера гидроцилиндра подушек валков | |
| CN114055011B (zh) | 一种埋弧焊药芯焊丝和bd2轧辊及它们的制备方法 | |
| CN114799420B (zh) | 一种热轧层流冷却辊的修复方法 | |
| JP3254032B2 (ja) | レールエンクローズアーク溶接用被覆アーク溶接棒 | |
| CN115722827A (zh) | 无锰Cr13堆焊材料及堆焊热轧带钢连轧机的轧辊的方法 | |
| RU2279956C1 (ru) | Способ изготовления штампа | |
| CN116140853A (zh) | 一种适用于热轧带钢的抗压高耐磨粗轧立辊制备方法 | |
| CN114769814B (zh) | 一种热轧钢带在连续退火酸洗生产线的焊接方法 | |
| JP2004162106A (ja) | 高炭素鋼レールの製造方法 |