RU2327555C1 - Method of roll chocks hydraulic cylinder plunger restoration with fusing - Google Patents
Method of roll chocks hydraulic cylinder plunger restoration with fusing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327555C1 RU2327555C1 RU2006131059/02A RU2006131059A RU2327555C1 RU 2327555 C1 RU2327555 C1 RU 2327555C1 RU 2006131059/02 A RU2006131059/02 A RU 2006131059/02A RU 2006131059 A RU2006131059 A RU 2006131059A RU 2327555 C1 RU2327555 C1 RU 2327555C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger
- surfacing
- temperature
- plungers
- fusing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к ремонту металлургического оборудования, и может быть использовано для восстановления плунжеров гидроцилиндров противоизгиба рабочих валков в подушках опорных валков станов горячей и холодной прокатки.The invention relates to the field of metallurgy, and more particularly to the repair of metallurgical equipment, and can be used to restore the plungers of the anti-bending hydraulic cylinders of the work rolls in the pillows of the support rolls of hot and cold rolling mills.
Плунжеры гидроцилиндров противоизгиба рабочих валков в подушках опорных валков работают в условиях циклического механического воздействия со стороны направляющих гидроцилиндра, окислительного воздействия охлаждающей жидкости и абразивного действия окалины. В результате плунжеры быстро изнашиваются по диаметру и гидроцилиндры не обеспечивают необходимого давления противоизгиба рабочих валков при прокатке полос.The plungers of the anti-bending hydraulic cylinders of the work rolls in the pillows of the backup rolls work under conditions of cyclic mechanical action from the side of the hydraulic cylinder guides, the oxidative effect of the coolant and the abrasive effect of the scale. As a result, the plungers quickly wear out in diameter and the hydraulic cylinders do not provide the necessary anti-bending pressure of the work rolls during strip rolling.
В процессе проведения патентного поиска по источникам патентной и научно-технической литературы не были обнаружены источники информации, содержащие сведения о способе восстановления наплавкой плунжера гидроцилиндра подушек валков.In the process of conducting a patent search on the sources of patent and scientific and technical literature, information sources were not found containing information about the method for restoring the plunger of the roll cylinder hydraulic cylinder by surfacing.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в снижении расхода плунжеров гидроцилиндров противоизгиба рабочих валков за счет повышения износостойкости поверхности плунжера.The technical problem solved by the invention is to reduce the consumption of plungers of anti-bending hydraulic cylinders of work rolls by increasing the wear resistance of the plunger surface.
Для этого способ восстановления наплавкой плунжера гидроцилиндра противоизгиба рабочих валков включает его предварительный подогрев до температуры 200...300°С, многослойную наплавку стальным электродом со скоростью 30...40 м/ч при плотности электрического тока 20...25 А/мм2 с поддержанием температуры плунжера в процессе наплавки не выше 300°С и последующую термическую обработку плунжера при температуре 250...300°С с выдержкой 3...4 часа. Кроме того, многослойную наплавку производят стальным электродом следующего состава, мас.%:For this, the method for restoring the plunger of the anti-bending of the working roll hydraulic cylinder plunger involves preheating it to a temperature of 200 ... 300 ° C, multilayer surfacing with a steel electrode at a speed of 30 ... 40 m / h at an electric current density of 20 ... 25 A / mm 2 with maintaining the temperature of the plunger during the surfacing process not higher than 300 ° C and subsequent heat treatment of the plunger at a temperature of 250 ... 300 ° C with a holding time of 3 ... 4 hours. In addition, multilayer surfacing is performed with a steel electrode of the following composition, wt.%:
Верхний предел температуры подогрева 300°С выбран экспериментально. Температура подогрева выше 300°С приводит к перегреву плунжера в процессе наплавки и к его искривлению, а также 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 потере плотности гидроцилиндров противоизгиба и к выкрошкам наплавленного слоя.The upper limit of the heating temperature of 300 ° C was selected experimentally. A heating temperature above 300 ° C leads to overheating of the plunger during surfacing and to its curvature, as well as to a decrease in hardness of the deposited layer. When the heating temperature drops below 200 ° C in the heat affected zone (HAZ) of the deposited bead, quenching structures and cracks are observed. This leads to a loss of density of the anti-bending hydraulic cylinders and to chips of the deposited layer.
Экспериментально установлено, что снижение скорости наплавки менее 30 м/ч приводит к перегреву плунжера и его искривлению. При увеличении скорости наплавки более 40 м/ч возрастает количество несплошностей в металле, что ухудшает качество наплавки и увеличивает износ плунжеров.It was experimentally established that a decrease in the surfacing speed of less than 30 m / h leads to overheating of the plunger and its curvature. With an increase in the surfacing speed of more than 40 m / h, the number of discontinuities in the metal increases, which affects the quality of surfacing and increases the wear of the plungers.
При плотности электрического тока менее 20 А/мм2 из-за недостаточного проплавления качество наплавки ухудшается, возрастает расход плунжеров. Увеличение плотности электрического тока более 25 А/мм2 приводит к перегреву плунжера, появлению его искривления, снижению твердости и износостойкости наплавленного слоя.When the electric current density is less than 20 A / mm 2 due to insufficient penetration, the surfacing quality is deteriorating, the consumption of plungers increases. An increase in the electric current density of more than 25 A / mm 2 leads to overheating of the plunger, the appearance of its curvature, and a decrease in hardness and wear resistance of the deposited layer.
Нагрев плунжера при наплавке до температуры выше 300°С приводит к искривлению плунжера и снижению твердости наплавляемого металла.Heating of the plunger during surfacing to a temperature above 300 ° C leads to curvature of the plunger and a decrease in hardness of the deposited metal.
Термообработка плунжеров при температуре выше 300°С или ниже 250°С приводит увеличению расхода (снижению стойкости) плунжеров.Heat treatment of the plungers at temperatures above 300 ° C or below 250 ° C leads to an increase in the consumption (decrease in resistance) of the plungers.
Выдержка при термообработке менее 3 часов приводит к сохранению остаточных напряжений от наплавки, изгибающих плунжер, а также снижению его износостойкости.Exposure to heat treatment of less than 3 hours leads to the preservation of residual stresses from surfacing, bending the plunger, as well as reducing its wear resistance.
Выдержка более 4 часов приводит к снижению твердости и износостойкости наплавленного металла.Exposure to more than 4 hours leads to a decrease in hardness and wear resistance of the weld metal.
В процессе эксплуатации плунжеры подвержены фрикционному износу от трения со стороны направляющих гидроцилиндров, окислительного воздействия охлаждающей жидкости. Поэтому оптимальным вариантом является наплавка износостойкой хромосодержащей сталью, которая имеет наряду с высокой твердостью, еще и высокую износостойкость. Поэтому для наплавки рекомендовано в качестве материала применять электрод из стали следующего химического состава, мас.%: углерод 0,01...0,20, марганец 1,20...1,80, кремний 0,50...0,90, хром 10,0...20,0, никель 5,0...10,0, железо - остальное.During operation, the plungers are subject to frictional wear from friction from the side of the guide hydraulic cylinders, the oxidative effects of the coolant. Therefore, the best option is surfacing with wear-resistant chromium-containing steel, which, along with high hardness, also has high wear resistance. Therefore, for surfacing it is recommended to use an electrode made of steel of the following chemical composition as a material, wt.%: Carbon 0.01 ... 0.20, manganese 1.20 ... 1.80, silicon 0.50 ... 0, 90, chrome 10.0 ... 20.0, nickel 5.0 ... 10.0, iron - the rest.
Углерод обеспечивает матричное упрочнение наплавленного металла и усиливает способность образовывать твердый и прочный рабочий слой роликов. При содержании углерода менее 0,01% наплавленный слой упрочнен недостаточно. При содержании углерода выше 0,20% наплавленный металл подвержен растрескиванию при кристаллизации.Carbon provides matrix hardening of the weld metal and enhances the ability to form a solid and durable working layer of the rollers. When the carbon content is less than 0.01%, the deposited layer is not sufficiently hardened. When the carbon content is above 0.20%, the deposited metal is susceptible to cracking during crystallization.
Марганец упрочняет металлическую матрицу и значительно улучшает пластичность металла при кристаллизации. Минимальная концентрация Mn, необходимая для достижения требуемой прочности, равна 1,20%. Подобно углероду, Mn в избытке ухудшает вязкость металла и также вызывает появление трещин при наплавке, поэтому его верхний предел равен 1,80%.Manganese strengthens the metal matrix and significantly improves the ductility of the metal during crystallization. The minimum concentration of Mn required to achieve the required strength is 1.20%. Like carbon, Mn in excess degrades the viscosity of the metal and also causes cracks during surfacing, so its upper limit is 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 плунжеров.Silicon is introduced into the surfacing electrode as a deoxidizer in an amount of 0.50 ... 0.90%. With a decrease in the amount of silicon below 0.50%, pores may appear during surfacing. Silicon taken in excess adversely affects the viscosity of the deposited metal in the HAZ, which decreases at its concentration of more than 0.90%, which increases the consumption of plungers.
Хром повышает износостойкость наплавленного металла. При содержании хрома менее 10,0% не обеспечивается износостойкость наплавленного металла и увеличивается расход плунжеров. При содержании в наплавленном слое хрома свыше 20,0% образуются сварочные трещины, что приводит к выкрошкам наплавленного металла и повышению расхода плунжеров.Chrome increases the wear resistance of the weld metal. When the chromium content is less than 10.0%, the wear resistance of the deposited metal is not ensured and the consumption of plungers increases. When the content in the deposited layer of chromium is more than 20.0%, welding cracks are formed, which leads to crumbling of the deposited metal and an increase in the consumption of plungers.
Никель повышает пластичность наплавленного металла и коррозионную стойкость от воздействия агрессивной среды охлаждающей жидкости. Избыток никеля способствует, снижению твердости наплавленного метала и ухудшению износостойкости наплавленных плунжеров, поэтому верхний предел установлен 10,0%. При содержании никеля менее 5,0% снижается коррозионная стойкость плунжеров от воздействия агрессивной среды.Nickel increases the ductility of the deposited metal and corrosion resistance from the effects of the aggressive environment of the coolant. Excess nickel contributes to a decrease in the hardness of the deposited metal and to a deterioration in the wear resistance of the deposited plungers, therefore, the upper limit is set at 10.0%. When the nickel content is less than 5.0%, the corrosion resistance of the plungers from the effects of aggressive environment is reduced.
Примеры реализации способаMethod implementation examples
Были изготовлены пять вариантов стальных электродов различного химического состава (таблица 1) в виде проволоки диаметром 3 мм.Five versions of steel electrodes of various chemical composition were made (table 1) in the form of a wire with a diameter of 3 mm.
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.The deposited metal of composition I has a concentration of chemical elements less than the declared limits. In compositions II-IV, the concentration of chemical elements meets the declared limits. In composition V, the concentration of chemical elements exceeds the declared limits.
Изношенный плунжер гидроцилиндра противоизгиба рабочих валков подушек опорных валков стана 2000 горячей прокатки после механической обработки устанавливают на наплавочный станок и приводят во вращение. Плунжер нагревают газовой горелкой до температуры Тнаг=250°С. Электродуговую наплавку ведут под слоем флюса марки АН-60 электродом диаметром 3 мм из стали состава III (таблица 1). Скорость наплавки составляет Vсв=35 м/ч, плотность электрического тока при наплавке J=22,5 А/мм2. Наплавку ведут до восстановления номинального размера плунжера с припуском на механическую обработку. Во время наплавки контролируется температура нагрева плунжера. Если температура плунжера (Тнап) при наплавке становится выше 300°С, то наплавку прерывают и проводят охлаждение поверхности плунжера сжатым воздухом до снижения температуры ниже 300°С. После наплавки плунжера проводят термообработку путем нагрева до температуры Ттер=280°С с выдержкой t=3,5 ч.The worn plunger of the anti-bending hydraulic cylinder of the work rolls of the pillows of the support rolls of the hot rolling mill 2000 after machining is mounted on a surfacing machine and rotated. The plunger is heated by a gas burner to a temperature of T nag = 250 ° C. Electric arc surfacing is carried out under an AN-60 grade flux layer with an electrode of 3 mm diameter made of steel of composition III (table 1). The surfacing speed is V sv = 35 m / h, the electric current density during surfacing is J = 22.5 A / mm 2 . Surfacing is carried out until the nominal size of the plunger is restored with an allowance for machining. During surfacing, the temperature of the plunger is controlled. If the temperature of the plunger (T nap ) during surfacing becomes higher than 300 ° C, then the surfacing is interrupted and the surface of the plunger is cooled with compressed air until the temperature drops below 300 ° C. After surfacing the plunger, heat treatment is carried out by heating to a temperature of T ter = 280 ° C with a shutter speed of t = 3.5 hours
Указанные технологические режимы обеспечивают получение бездефектной наплавки поверхности плунжера. После термической обработки плунжер устанавливают на токарный, а затем шлифовальный станки и обрабатывают до номинального диаметра.The indicated technological modes provide obtaining defect-free surfacing of the plunger surface. After heat treatment, the plunger is mounted on a turning and then grinding machine and processed to a nominal diameter.
Восстановленный плунжер собирают с гидроцилиндром подушки опорного валка и устанавливают в стан горячей прокатки.The reconstructed plunger is assembled with a support roll cushion hydraulic cylinder and installed in a hot rolling mill.
Варианты реализации предложенного способа и показатель стойкости плунжеров (удельный расход на тонну проката) приведены в таблице 2.The implementation options of the proposed method and the indicator of the resistance of the plungers (specific consumption per ton of steel) are shown in table 2.
Как следует из данных, приведенных в таблице 2, при реализации предложенного способа (варианты 2-4) достигается снижение расхода восстановленных плунжеров (удельный расход минимален) за счет повышения износостойкости поверхности плунжера. В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты 1 и 5) расход восстановленных плунжеров увеличивается.As follows from the data given in table 2, when implementing the proposed method (options 2-4), a reduction in the consumption of reconditioned plungers is achieved (specific consumption is minimal) by increasing the wear resistance of the surface of the plunger. In the case of transcendental values of the declared parameters (options 1 and 5), the flow rate of restored plungers increases.
Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что регламентированные параметры восстановления плунжеров обеспечивают получение высокой твердости, коррозионной и износостойкости. Этим достигается уменьшение расхода восстановленных плунжеров гидроцилиндров противоизгиба рабочих валков широкополосного стана горячей прокатки.The technical and economic advantages of the proposed method are that the regulated parameters for the restoration of the plungers provide high hardness, corrosion and wear resistance. This achieves a reduction in the flow rate of the restored plungers of the anti-bending hydraulic cylinders of the work rolls of the broadband hot rolling mill.
Применение предложенного способа позволит повысить рентабельность восстановления плунжеров на 20-30%.The application of the proposed method will increase the profitability of the restoration of the plungers by 20-30%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006131059/02A RU2327555C1 (en) | 2006-08-29 | 2006-08-29 | Method of roll chocks hydraulic cylinder plunger restoration with fusing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006131059/02A RU2327555C1 (en) | 2006-08-29 | 2006-08-29 | Method of roll chocks hydraulic cylinder plunger restoration with fusing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006131059A RU2006131059A (en) | 2008-03-10 |
| RU2327555C1 true RU2327555C1 (en) | 2008-06-27 |
Family
ID=39280381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006131059/02A RU2327555C1 (en) | 2006-08-29 | 2006-08-29 | Method of roll chocks hydraulic cylinder plunger restoration with fusing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2327555C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2781927C1 (en) * | 2022-04-21 | 2022-10-21 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for restoring pads of back-up rolls |
-
2006
- 2006-08-29 RU RU2006131059/02A patent/RU2327555C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Гребенник В.М. и др. Повышение надежности металлургического оборудования. - М.: Металлургия, 1988, с.478-479. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2781927C1 (en) * | 2022-04-21 | 2022-10-21 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for restoring pads of back-up rolls |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006131059A (en) | 2008-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6825748B2 (en) | High-strength steel sheet for sour-resistant pipe and its manufacturing method, and high-strength steel pipe using high-strength steel sheet for sour-resistant pipe | |
| RU2550069C1 (en) | Reconditioning of cast iron forming rolls (versions) | |
| CN112795916A (en) | Laser cladding alloy powder and laser cladding method for roller step pad | |
| JPH03122253A (en) | Working roll for rolling metal and its production | |
| RU2291040C1 (en) | Method for roller restoring | |
| US11207721B2 (en) | Roll for hot rolling process and method for manufacturing same | |
| CN109868469B (en) | Powder material for laser manufacturing mill housing and roller bearing seat composite lining plate and manufacturing method thereof | |
| RU2327555C1 (en) | Method of roll chocks hydraulic cylinder plunger restoration with fusing | |
| RU2335387C2 (en) | Method of cast iron forming roll wobblers repair | |
| CN116441862A (en) | Process for prolonging service life of lining plate | |
| JPH11256271A (en) | Tool for hot edging press and its manufacture | |
| KR100777673B1 (en) | Work roll chock, manufacturing method thereof and rolling mill | |
| TW201544205A (en) | Rolls of winding equipment in hot-rolling factory | |
| JPH08121464A (en) | Roll for heat roll plant winding machine | |
| RU2291041C1 (en) | Banded roller restoring method | |
| CN115007968A (en) | Process for surfacing Stellite6 alloy on surface of 17-4PH precipitation-hardened stainless steel | |
| JP4823441B2 (en) | Continuous casting and hot rolling rolls with excellent hot wear resistance and thermal crack resistance | |
| JPH11267731A (en) | Roll and roller for hot rolling shop | |
| JP3968300B2 (en) | Transport roll | |
| RU2243076C1 (en) | Roller restoring method | |
| JPS5835577B2 (en) | Method for manufacturing rolls for hot leveler | |
| JP2587492B2 (en) | Processing tools | |
| CN115287502B (en) | Alloy material for laser manufacturing and remanufacturing of mill housing of steel mill and preparation method thereof | |
| TW460357B (en) | Solder alloy material for maintaining rollers resistant to high temperature wearing | |
| CN114799420B (en) | Repairing method of hot-rolled laminar cooling roller |