RU2550069C1 - Reconditioning of cast iron forming rolls (versions) - Google Patents
Reconditioning of cast iron forming rolls (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2550069C1 RU2550069C1 RU2013149160/02A RU2013149160A RU2550069C1 RU 2550069 C1 RU2550069 C1 RU 2550069C1 RU 2013149160/02 A RU2013149160/02 A RU 2013149160/02A RU 2013149160 A RU2013149160 A RU 2013149160A RU 2550069 C1 RU2550069 C1 RU 2550069C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roll
- surfacing
- wear
- temperature
- wire
- Prior art date
Links
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству проката на сортовых станах, и может быть использовано для восстановления чугунных рабочих валков с поврежденной в процессе эксплуатации рабочей поверхностью.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of rolled products on high-quality mills, and can be used to restore cast-iron work rolls with a damaged working surface during operation.
В процессе эксплуатации прокатных валков происходит неравномерный износ их рабочей поверхности, контактирующей с прокатываемым металлом. При значительной величине локального износа валок становится непригодным к эксплуатации, хотя его остальные параметры соответствуют требованиям. Это определяет необходимость восстановления валка путем наплавки металла в зоне локального износа.During the operation of the rolling rolls, uneven wear of their working surface in contact with the rolled metal occurs. With a significant amount of local wear, the roll becomes unusable, although its other parameters comply with the requirements. This determines the need to restore the roll by welding metal in the area of local wear.
Известен способ восстановления чугунных прокатных валков с поврежденными шейками, включающий съем поврежденного слоя с поверхности валка, предварительную наплавку проволочным электродом из стали аустенитного класса и последующую наплавку проволочным электродом из стали перлитного класса по заданным режимам при температуре 300-450°C. Затем предусмотрено самопроизвольное охлаждение наплавленной шейки [1].There is a method of repairing cast iron rolls with damaged necks, including removing the damaged layer from the surface of the roll, preliminary surfacing with a wire electrode made of austenitic steel and subsequent surfacing with a wire electrode made of pearlite steel according to specified conditions at a temperature of 300-450 ° C. Then, spontaneous cooling of the weld neck is provided [1].
Однако прокатный валок, восстановленный согласно данному способу, характеризуется сравнительно низким уровнем стойкости наплавленного слоя. Это обусловлено поверхностным растрескиванием этого слоя при слишком высокой скорости самопроизвольного охлаждения.However, the rolling roll restored according to this method is characterized by a relatively low level of resistance of the deposited layer. This is due to surface cracking of this layer at too high a rate of spontaneous cooling.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является способ восстановления чугунных прокатных валков с поврежденной поверхностью, включающий механический съем поврежденного слоя, электродуговую наплавку износостойкого покрытия на вращаемый валок по месту съема с подачей проволочного электрода в зону сварки и последующую механическую обработку. Способ предусматривает использование аустенитного проволочного электрода диаметром 3-5 мм, который подают со скоростью 80-110 м/ч, и самопроизвольное охлаждение наплавленной зоны. [2].Closest in technical essence to the present invention is a method of repairing cast iron rolls with a damaged surface, including mechanical removal of the damaged layer, electric arc surfacing of a wear-resistant coating on a rotatable roll at the location of removal with a wire electrode fed into the welding zone and subsequent machining. The method involves the use of an austenitic wire electrode with a diameter of 3-5 mm, which is supplied at a speed of 80-110 m / h, and spontaneous cooling of the deposited zone. [2].
К недостаткам известного способа можно отнести то, что для наплавки используется цельнометаллическая сварочная проволока, которая вследствие низкой свариваемости чугуна может приводить к отслоению наплавленного металла. Кроме того, самопроизвольное охлаждение наплавленной зоны не позволяет устранить внутренние напряжения в зоне контакта наплавленного металла с основным материалом валка и не обеспечивает достаточной твердости рабочей поверхности валка.The disadvantages of this method include the fact that all-metal welding wire is used for surfacing, which, due to the low weldability of cast iron, can lead to delamination of the deposited metal. In addition, spontaneous cooling of the deposited zone does not allow to eliminate internal stresses in the contact zone of the deposited metal with the main material of the roll and does not provide sufficient hardness of the working surface of the roll.
Технический результат изобретения состоит в повышении износостойкости и срока службы чугунных прокатных валков.The technical result of the invention is to increase the wear resistance and service life of cast iron rolls.
Технический результат достигается тем, что в известном способе восстановления чугунных прокатных валков с поврежденной рабочей поверхностью, включающем механический съем поврежденного слоя, электродуговую наплавку износостойкого покрытия на вращаемый валок по месту съема с подачей проволочного электрода в зону сварки и последующую механическую обработку, согласно изобретению перед наплавкой производят нагрев валка до температуры 150-270°C, наплавку износостойкого покрытия производят не менее чем в три слоя общей толщиной не более 9 мм, непосредственно после наплавки валок нагревают до температуры 250-300°C и выдерживают при этой температуре не менее 1 часа с последующим замедленным охлаждением до температуры не выше 60°c, при этом для наплавки используют порошковую проволоку, шихта которой содержит 0,25-0,45% С, 2,0-2,7% Cr, 0,5-1,2% Mn, 0,15-1,2% Si, 7-11% W, 0,15-0,55% V, Fe и газо- и шлакообразующие компоненты - остальное.The technical result is achieved by the fact that in the known method of repairing cast iron rolls with a damaged working surface, including mechanical removal of the damaged layer, electric arc surfacing of a wear-resistant coating on a rotatable roll at the location of removal with a wire electrode supplied to the welding zone and subsequent machining, according to the invention, before welding the roll is heated to a temperature of 150-270 ° C, the wear-resistant coating is deposited at least in three layers with a total thickness of not more than 9 mm, immediately after surfacing, the roll is heated to a temperature of 250-300 ° C and maintained at this temperature for at least 1 hour, followed by delayed cooling to a temperature not exceeding 60 ° c, while flux-cored wire is used for surfacing, the charge of which contains 0.25-0, 45% C, 2.0-2.7% Cr, 0.5-1.2% Mn, 0.15-1.2% Si, 7-11% W, 0.15-0.55% V, Fe and gas and slag-forming components - the rest.
По второму варианту осуществления способа перед наплавкой производят нагрев валка до температуры 150-270°C, предварительно производят наплавку на чугунную поверхность валка подслоя требуемой толщины из сварочной проволоки, далее производят наплавку износостойкого покрытия не менее чем в три слоя общей толщиной не более 9 мм, непосредственно после наплавки валок нагревают до температуры 250-300°C и выдерживают при этой температуре не менее 1 часа с последующим замедленным охлаждением до температуры не выше 60°C, при этом для наплавки подслоя используют сварочную проволоку, содержащую 0,25-0,45% С, 0,7-1,2% Cr, 0,5-1,2% Mn, 0,15-1,2% Si, Cu ≤0,3%, Ni ≤0,4%, Fe - остальное, а для направки износостойкого покрытия используют порошковую проволоку, шихта которой содержит 0,25-0,45% С, 2,0-2,7% Cr, 0,5-1,2% Mn, 0,15-1,2% Si, 7-11% W, 0,15-0,55% V, Fe и газо- и шлакообразующие компоненты - остальное.According to the second variant of the method, before roll-up, the roll is heated to a temperature of 150-270 ° C, the wire is first deposited onto the cast iron surface of the roll of the required thickness from the welding wire, then the wear-resistant coating is deposited in at least three layers with a total thickness of not more than 9 mm, immediately after surfacing, the roll is heated to a temperature of 250-300 ° C and maintained at this temperature for at least 1 hour, followed by delayed cooling to a temperature of no higher than 60 ° C, while for surfacing the sublayer is used use a welding wire containing 0.25-0.45% C, 0.7-1.2% Cr, 0.5-1.2% Mn, 0.15-1.2% Si, Cu ≤0.3 %, Ni ≤0.4%, Fe - the rest, and for guiding the wear-resistant coating using flux-cored wire, the charge of which contains 0.25-0.45% C, 2.0-2.7% Cr, 0.5-1 , 2% Mn, 0.15-1.2% Si, 7-11% W, 0.15-0.55% V, Fe and gas and slag-forming components - the rest.
Сущность изобретения состоит в следующем.The invention consists in the following.
Сначала производят механический съем поврежденного слоя в зонах локального износа. После этого валок нагревают до температуры 150-270°C и наплавляют не менее трех-четырех слоев износостойкого покрытия. Общая толщина слоев износостойкого покрытия не должна превышать 9 мм. Причем для наплавки используют порошковую проволоку, шихта которой содержит: 0,25-0,45% С, 2,0-2,7% Cr, 0,5-1,2% Mn, 0,15-1,2% Si, 7-11% W, 0,15-0,55% V, Fe, а также газо- и шлакообразующие компоненты - остальное. Использование порошковой проволоки с шихтой указанного химического состава обеспечивает износостойкость рабочей поверхности валка в зонах наплавки. Если на сильно изношенных валках дефекты поверхности слишком глубоко проникают в тело валка и глубина проточки превышает 9 мм, то сначала на чугунную поверхность ее дна наносят подслой из сварочной безвольфрамовой проволоки, содержащей 0,25-0,45% С, 0,7-1,2% Cr, 0,5-1,2% Mn, 0,15-1,2% Si, Cu ≤0,3%, Ni ≤0,4%, Fe - остальное. При этом толщину подслоя устанавливают такой, чтобы общая толщина трех-четырех слоев износостойкого покрытия составляла менее 9 мм с учетом величины припуска на механическую обработку 2-3 мм. Непосредственно после завершения наплавки износостойкого покрытия валок нагревают до температуры 250-300°C и выдерживают при этой температуре не менее 1 часа с последующим замедленным охлаждением до температуры не выше 60°C.First, the damaged layer is mechanically removed in the areas of local wear. After that, the roll is heated to a temperature of 150-270 ° C and deposited at least three to four layers of wear-resistant coating. The total thickness of the layers of wear-resistant coating should not exceed 9 mm. Moreover, flux-cored wire is used for surfacing, the charge of which contains: 0.25-0.45% C, 2.0-2.7% Cr, 0.5-1.2% Mn, 0.15-1.2% Si , 7-11% W, 0.15-0.55% V, Fe, as well as gas and slag-forming components - the rest. The use of flux-cored wire with a mixture of the specified chemical composition ensures the wear resistance of the working surface of the roll in the surfacing zones. If the surface defects penetrate too deeply into the roll body on heavily worn rolls and the groove depth exceeds 9 mm, then first a sublayer of tungsten-free welding wire containing 0.25-0.45% C, 0.7-1 is applied to the cast iron surface of its bottom , 2% Cr, 0.5-1.2% Mn, 0.15-1.2% Si, Cu ≤0.3%, Ni ≤0.4%, Fe - the rest. The thickness of the sublayer is set so that the total thickness of three to four layers of wear-resistant coating is less than 9 mm, taking into account the size of the allowance for machining of 2-3 mm Immediately after completion of the deposition of the wear-resistant coating, the roll is heated to a temperature of 250-300 ° C and maintained at this temperature for at least 1 hour, followed by delayed cooling to a temperature of no higher than 60 ° C.
В целом приведенное содержание элементов в шихте порошковой проволоки обеспечивает необходимый уровень износостойкости слоя, наплавленного на рабочую поверхность валка при реализации предлагаемых технологических режимов наплавки. Использование порошковой проволоки, содержащей газо- и шлакообразующие компоненты, облегчает проведение операции наплавки. Содержание углерода в наплавленном слое определяет его прочностные характеристики. При содержании углерода менее 0,25% прочностные характеристики наплавленного слоя недостаточно велики и не обеспечивают требуемой работоспособности. В то же время увеличение содержания углерода более 0,45% сопровождается повышением склонности наплавленного слоя к растрескиванию, т.е. приводит к выходу валка из строя.In general, the cited content of the elements in the flux-cored wire charge provides the necessary level of wear resistance of the layer deposited on the working surface of the roll during the implementation of the proposed technological modes of surfacing. The use of flux-cored wire containing gas and slag-forming components facilitates the surfacing operation. The carbon content in the deposited layer determines its strength characteristics. When the carbon content is less than 0.25%, the strength characteristics of the deposited layer are not large enough and do not provide the required performance. At the same time, an increase in carbon content of more than 0.45% is accompanied by an increase in the tendency of the deposited layer to crack, i.e. leads to the failure of the roll.
Наличие хрома сказывается на интенсивности износа наплавленного слоя в процессе эксплуатации. При содержании хрома менее 2,0% интенсивность износа слишком велика, что не позволяет обеспечить требуемую работоспособность валка. Однако увеличение содержания хрома более 2,7% может приводить к поверхностному растрескиванию наплавленного слоя, т.е. к снижению работоспособности валка.The presence of chromium affects the intensity of wear of the deposited layer during operation. When the chromium content is less than 2.0%, the wear rate is too high, which does not allow to provide the required performance of the roll. However, an increase in the chromium content of more than 2.7% can lead to surface cracking of the deposited layer, i.e. to reduce the health of the roll.
Марганец способствует твердорастворному упрочнению наплавленного слоя и, соответственно, повышению его эксплуатационных характеристик. Содержания марганца менее 0,5% недостаточно, чтобы обеспечить получение требуемого комплекса прочностных характеристик наплавленного слоя, а превышение значения 1,2% приводит к необоснованному расходу дорогостоящего легирующего компонента.Manganese contributes to solid solution hardening of the deposited layer and, accordingly, to increase its operational characteristics. A manganese content of less than 0.5% is not enough to provide the required complex of strength characteristics of the deposited layer, and an excess of 1.2% leads to unreasonable consumption of an expensive alloying component.
Кремний обеспечивает получение требуемых сварочных характеристик в процессе наплавки валков. Содержание кремния менее 0,15% не позволяет провести качественную наплавку износостойкого слоя. В то же время увеличение содержания кремния в износостойком слое более 1,2% может привести к ухудшению сцепления наплавленного покрытия с чугуном прокатного валка.Silicon provides the required welding characteristics in the process of surfacing rolls. A silicon content of less than 0.15% does not allow high-quality surfacing of the wear-resistant layer. At the same time, an increase in the silicon content in the wear-resistant layer of more than 1.2% can lead to a deterioration of adhesion of the deposited coating with cast iron of a rolling roll.
Вольфрам в объеме менее 7% в шихте наплавочной порошковой проволоки не позволяет получить достаточную износостойкость покрытия. При содержании в шихте порошковой проволоки более 11% вольфрама более высокая износостойкость не обеспечивается, однако цена проволоки существенно возрастает, что неблагоприятно сказывается на себестоимости восстановленных термостойких валков.Tungsten in a volume of less than 7% in the charge of the flux-cored flux-cored wire does not allow to obtain sufficient wear resistance of the coating. When the flux-cored wire contains more than 11% tungsten in the charge, higher wear resistance is not provided, however, the price of the wire increases significantly, which adversely affects the cost of reconditioned heat-resistant rolls.
Внесение в состав шихты порошковой проволоки ванадия менее 0,15% не оказывает существенного влияния на свойства наплавляемого покрытия. Содержание ванадия 0,15-0,55% способствует повышению прочности, износостойкости, твердости покрытия и устойчивости к воздействию высоких температур. В сочетании с другими легирующими элементами хорошо сопротивляется удару и истиранию. Превышение значения 0,55% приводит к возрастанию цены порошковой проволоки, что неблагоприятно сказывается на себестоимости восстанавливаемых валков.The introduction of vanadium flux-cored wire into the composition of the batch is less than 0.15% does not significantly affect the properties of the deposited coating. The vanadium content of 0.15-0.55% increases the strength, wear resistance, hardness of the coating and resistance to high temperatures. In combination with other alloying elements it resists shock and abrasion well. Exceeding the value of 0.55% leads to an increase in the price of cored wire, which adversely affects the cost of restored rolls.
Для нанесения на дно чугунной поверхности по месту съема металла подслоя используют безвольфрамовую сварочную проволоку с содержанием хрома, сниженным по отношению к наплавленному слою. Для получения подслоя нет необходимости использовать проволоку, содержащую дорогостоящий вольфрам, т.к. это существенно удорожает процесс. Содержание хрома также должно быть минимизировано на уровне не более 1,2%, чтобы снизить себестоимость восстановленного валка. Однако, при снижении содержания хрома менее 0,7% не обеспечивается достаточно прочное сцепление подслоя с поверхностью чугунного валка.To apply a sublayer to the bottom of the cast-iron surface at the place of metal removal, a tungsten-free welding wire with a chromium content reduced in relation to the deposited layer is used. To obtain a sublayer, there is no need to use a wire containing expensive tungsten, because This significantly increases the cost of the process. The chromium content should also be minimized at a level of not more than 1.2% in order to reduce the cost of reconditioned roll. However, with a decrease in chromium content of less than 0.7%, a sufficiently strong adhesion of the sublayer to the surface of the cast-iron roll is not ensured.
Использование для нанесения подслоя сварочной проволоки, микролегированной никелем, позволяет обеспечить высокую адгезию подслоя к износостойкому слою, необходимую при большой суммарной толщине наплавленного слоя. При использовании сварочной проволоки с содержанием Cu >0,3%, Ni >0,4% адгезия недостаточна для предотвращения отслоения износостойкого слоя от подслоя.The use of a microalloyed nickel welding wire for applying a sublayer makes it possible to ensure high adhesion of the sublayer to a wear-resistant layer, which is necessary for a large total thickness of the deposited layer. When using a welding wire with a content of Cu> 0.3%, Ni> 0.4%, adhesion is insufficient to prevent delamination of the wear-resistant layer from the sublayer.
При реализации предложенного способа восстановления чугунных прокатных валков использование указанных сварочных материалов во взаимодействии с приведенными параметрами наплавки приводит к образованию в наплавленном слое пластичного и прочного металла, который не образует трещины на рабочей поверхности валка.When implementing the proposed method for the restoration of cast-iron rolling rolls, the use of these welding materials in conjunction with the above deposition parameters leads to the formation of a plastic and strong metal in the deposited layer that does not form cracks on the working surface of the roll.
Вначале с рабочей поверхности чугунного валка механической обработкой на токарном станке удаляют поврежденный слой на глубину, на которой дефекты гарантированно отсутствуют. После съема металла дефектных зон чугунный валок нагревают до температуры 150-270°C. Предварительный нагрев валка является подготовительной ступенью и обеспечивает высокое качество наплавленного слоя. Затем по месту съема на вращаемый прокатный валок методом электродуговой наплавки с подачей электрода из порошковой проволоки наносят износостойкое покрытие. При предварительном нагреве валка до температуры ниже 150°C возможно появление внутренних температурных напряжений в зоне наплавки, характерное для сварки холодного металла. В то же время при предварительном нагреве валка до температуры выше 270°C процесс наплавки протекает неустойчиво, что не позволяет получить стабильные свойства наплавленного слоя.First, the damaged layer is removed from the working surface of the cast iron roll by machining on a lathe to a depth at which defects are guaranteed to be absent. After removal of the metal of the defective zones, the cast-iron roll is heated to a temperature of 150-270 ° C. Preheating the roll is a preparatory step and provides high quality deposited layer. Then, at the place of removal, a wear-resistant coating is applied to the rotatable roll by the method of electric arc surfacing with the supply of an electrode from cored wire. When the roll is preheated to a temperature below 150 ° C, internal temperature stresses in the surfacing zone may occur, which is typical for cold metal welding. At the same time, when the roll is preheated to a temperature above 270 ° C, the surfacing process is unstable, which does not allow to obtain stable properties of the deposited layer.
После нагрева валка на его рабочую поверхность в зоне кольцевой проточки наносят электродуговой наплавкой с использованием порошковой проволоки указанного состава не менее трех слоев металла общей толщиной не более 9 мм до восстановления номинального размера рабочей поверхности валка. Практика показывает, что при нанесении меньшего количества слоев, как и при их общей толщине более 9 мм, не удается обеспечить требуемую прочность износостойкого покрытия и его адгезию к чугунной поверхности валка.After heating the roll, on its working surface in the zone of the annular groove is applied by electric arc welding using flux-cored wire of the specified composition of at least three layers of metal with a total thickness of not more than 9 mm until the nominal size of the working surface of the roll is restored. Practice shows that when applying a smaller number of layers, as with their total thickness of more than 9 mm, it is not possible to provide the required strength of the wear-resistant coating and its adhesion to the cast iron surface of the roll.
Однако, если глубина проточки на сильно изношенных валках достаточно велика и превышает 9 мм, необходимо наплавлять на них более толстый слой для получения номинального размера рабочей поверхности. В этом случае предварительно производят наплавку на чугунную поверхность валка подслоя требуемой толщины из сварочной проволоки, а уже затем на полученный подслой наплавляют износостойкий слой из порошковой проволоки с учетом припуска на механическую обработку.However, if the depth of the grooves on heavily worn rolls is sufficiently large and exceeds 9 mm, it is necessary to deposit a thicker layer on them to obtain the nominal size of the working surface. In this case, preliminary surfacing is performed on the cast-iron surface of the roll of the sublayer of the required thickness from the welding wire, and then the wear-resistant layer of cored wire is deposited on the resulting sublayer taking into account the machining allowance.
Непосредственно после наплавки валка проводят термообработку: нагревают до температуры 250-300°C и выдерживают при этих условиях не менее 1 часа. При этом снимаются внутренние напряжения в зоне наплавки, вызывающие растрескивание наплавленных слоев. Если используют температуру нагрева и выдержки ниже 250°C, то ожидаемый эффект не достигается. При температуре выше 300°C возникает опасность ухудшения свариваемости чугуна и снижения твердости и прочности наплавленного слоя. Последующее замедленное охлаждение до температуры не выше 60°C позволяет снять внутренние напряжения в наплавленном валке. Такой режим обеспечивает протекание в металле процессов, способствующих повышению уровня механических свойств наплавленного слоя и получению мелкозернистой равновесной структуры. Однако при исключении термообработки внутренние напряжения сохраняются и износостойкость валка снижается. Следует отметить, что при ускоренном охлаждении внутренние напряжения сохраняются и износостойкость валка снижается.Immediately after surfacing the roll, heat treatment is carried out: it is heated to a temperature of 250-300 ° C and maintained under these conditions for at least 1 hour. In this case, the internal stresses in the surfacing zone are removed, causing cracking of the deposited layers. If a heating and holding temperature below 250 ° C is used, the expected effect is not achieved. Above 300 ° C, there is a risk of deterioration in the weldability of cast iron and a decrease in the hardness and strength of the deposited layer. Subsequent delayed cooling to a temperature not exceeding 60 ° C allows you to remove internal stresses in the deposited roll. This mode ensures the occurrence of processes in the metal that contribute to an increase in the level of mechanical properties of the deposited layer and to obtain a fine-grained equilibrium structure. However, with the exception of heat treatment, internal stresses are maintained and the wear resistance of the roll is reduced. It should be noted that with accelerated cooling, internal stresses are preserved and the wear resistance of the roll decreases.
Последующая механическая обработка позволяет получить требуемые размеры рабочей поверхности прокатного валка. Таким образом, получение требуемого уровня свойств рабочей поверхности прокатного валка обеспечивается предлагаемым режимом наплавки и используемыми для этого материалами.Subsequent machining allows you to obtain the required dimensions of the working surface of the rolling roll. Thus, obtaining the required level of properties of the working surface of the rolling roll is provided by the proposed surfacing mode and the materials used for this.
Применение способа поясняется примером его реализации при восстановлении чугунного прокатного валка диаметром 460 мм для мелкосортного стана 250. С помощью резца производят механический съем поврежденного слоя с образованием в двух зонах износа рабочей поверхности кольцевых проточек на глубину 7 мм и 10 мм. Затем валок нагревают до температуры 200°C, устанавливают на наплавочный станок и приводят во вращение. В первой зоне износа осуществляют наплавку износостойкого слоя с подачей проволочного электрода в зону сварки. Для этого наносят три слоя порошковой проволоки марки ПП-Нп35 В9ХЗСФ, шихта которой содержит С=0,32%; Mn=0,8%; Si=0,9%; Cr=2,8%; W=9%; V=0,35%, суммарной толщиной 9 мм (установлен припуск на механическую обработку 9-7=2 мм). Во второй зоне величина износа и, соответственно, глубина проточки более значительна и превышает 9 мм. Для нее возникает необходимость получения более толстого наплавленного износостойкого слоя (более 11 мм), превышающего глубину проточки. При этом предварительно производят наплавку на чугунную поверхность валка подслоя толщиной 5 мм. Для этого используют сварочную проволоку марки Нп-30ХГСА, не содержащую вольфрам и с содержанием хрома Cr=0,9%, а также микролегированную медью и никелем до получения содержания Cu=0,2%; Ni=0,3%. Такой состав подслоя позволяет обеспечить его хорошую адгезию к поверхности чугунного валка и к поверхности износостойкого слоя. Затем поверх подслоя производят наплавку трех износостойких слоев с суммарной толщиной 9 мм (установлен припуск на механическую обработку 5+9-11=3 мм).The application of the method is illustrated by an example of its implementation when restoring a cast iron roll with a diameter of 460 mm for a fine mill 250. Using a cutter, the damaged layer is mechanically removed to form ring grooves in two wear zones of the working surface to a depth of 7 mm and 10 mm. Then the roll is heated to a temperature of 200 ° C, mounted on a surfacing machine and rotated. In the first wear zone, a wear-resistant layer is surfaced with a wire electrode supplied to the welding zone. To do this, apply three layers of cored wire brand PP-Np35 V9HZSF, the charge of which contains C = 0.32%; Mn = 0.8%; Si = 0.9%; Cr = 2.8%; W = 9%; V = 0.35%, with a total thickness of 9 mm (the machining allowance is 9-7 = 2 mm). In the second zone, the amount of wear and, accordingly, the depth of the groove is more significant and exceeds 9 mm. For her, it becomes necessary to obtain a thicker deposited wear-resistant layer (more than 11 mm) exceeding the depth of the groove. In this case, preliminary welding is performed on the cast-iron surface of the roll of the sublayer with a thickness of 5 mm. To do this, use welding wire grade Np-30KhGSA, not containing tungsten and with a chromium content of Cr = 0.9%, as well as micro-alloyed with copper and nickel to obtain a Cu content of = 0.2%; Ni = 0.3%. Such a composition of the sublayer makes it possible to ensure its good adhesion to the surface of the cast-iron roll and to the surface of the wear-resistant layer. Then, over the sublayer, three wear-resistant layers are deposited with a total thickness of 9 mm (a machining allowance of 5 + 9-11 = 3 mm is installed).
Непосредственно после наплавки валок нагревают до температуры 270°C и выдерживают при этой температуре не менее 1 часа, после чего замедленно охлаждают до температуры 60°C. Указанные параметры наплавленного слоя и состав наплавочных материалов обеспечивают получение бездефектного наплавленного слоя в зоне износа рабочей поверхности восстановленного чугунного валка. После завершения охлаждения проводят механическую обработку валка путем проточки на токарном и вальцешлифовальном станках со снятием припуска в зоне наплавки. Валок устанавливают на станки и сначала протачивают, а затем пришлифовывают наплавленные зоны до номинального размера. При реализации предложенного способа достигается повышение стойкости восстановленных чугунных прокатных валков с повреждениями рабочей поверхности.Immediately after surfacing, the roll is heated to a temperature of 270 ° C and maintained at this temperature for at least 1 hour, after which it is slowly cooled to a temperature of 60 ° C. The specified parameters of the deposited layer and the composition of the surfacing materials provide a defect-free deposited layer in the wear zone of the working surface of the recovered cast iron roll. After cooling is completed, the roll is machined by grooving on a turning and roll grinding machines with the removal of the allowance in the surfacing zone. The roll is installed on the machines and first grinded, and then grind the weld zone to a nominal size. When implementing the proposed method, an increase in the durability of restored cast iron rolling rolls with damage to the working surface is achieved.
Таким образом, применение предложенного способа обеспечивает достижение требуемого результата - восстановление выработанных чугунных прокатных валков с уровнем механических и эксплуатационных свойств, соответствующим требованиям прокатного производства.Thus, the application of the proposed method ensures the achievement of the desired result - the restoration of the developed cast-iron rolling rolls with a level of mechanical and operational properties corresponding to the requirements of the rolling production.
Как следует из приведенных данных, при реализации предложенного технического решения требуемое качество восстановленных чугунных валков достигается за счет выбора наиболее рациональных технологических параметров наплавки и химического состава наплавляемого износостойкого слоя и подслоя, а кроме того, за счет использования дополнительной термообработки валка после наплавки. Оптимальные параметры реализации способа были определены эмпирическим путем. Соответственно, в случае выхода варьируемых технологических параметров за установленные для этого способа границы не всегда удается обеспечить соответствие наплавленных валков заданным требованиям по качеству. Иначе говоря, полученные данные подтверждают правильность рекомендаций по выбору допустимых значений технологических параметров для предложенного способа восстановления чугунных прокатных валков с поврежденной рабочей поверхностью.As follows from the above data, when implementing the proposed technical solution, the required quality of the restored cast-iron rolls is achieved by choosing the most rational technological parameters of surfacing and the chemical composition of the deposited wear-resistant layer and sublayer, and in addition, by using additional heat treatment of the roll after surfacing. The optimal parameters for the implementation of the method were determined empirically. Accordingly, in the event that the variable technological parameters go beyond the boundaries established for this method, it is not always possible to ensure that the deposited rolls meet the specified quality requirements. In other words, the data obtained confirm the correctness of the recommendations on the selection of admissible values of technological parameters for the proposed method for the restoration of cast-iron rolling rolls with a damaged working surface.
Технико-экономические преимущества рассматриваемого способа восстановления прокатных валков состоят в том, что регламентированные параметры электродуговой наплавки при восстановлении чугунных прокатных валков с повреждениями рабочей поверхности позволяют одновременно получать высокое качество наплавки и исключают негативное термическое воздействие на наплавленный слой, сохраняя его высокую твердость и прочность. Этим обеспечивается повышение стойкости восстановленных валков и снижение расхода валков.The technical and economic advantages of the considered method of restoration of rolling rolls consist in the fact that the regulated parameters of electric arc surfacing during the restoration of cast iron rolling rolls with damage to the working surface can simultaneously produce high quality surfacing and eliminate negative thermal effects on the deposited layer, while maintaining its high hardness and strength. This provides increased durability of the restored rolls and reduced consumption of rolls.
Литературные источникиLiterary sources
1. Патент РФ №2281846, МПК В23Р 6/02, В23К 9/04; В21В 28/02, 20.08.2006 г.1. RF patent No. 2281846, IPC В23Р 6/02, В23К 9/04; B21B 28/02, 08.20.2006
2. Патент РФ №2245771, МПК В23Р 6/02, В21В 28/02, В23К 9/04, 10.02.2005 г.2. RF patent №2245771, IPC В23Р 6/02, В21В 28/02, В23К 9/04, 02/10/2005.
Claims (2)
а для наплавки износостойкого покрытия используют порошковую проволоку, шихта которой содержит, мас. %:
and for surfacing wear-resistant coatings use flux-cored wire, the mixture of which contains, by weight. %:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013149160/02A RU2550069C1 (en) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | Reconditioning of cast iron forming rolls (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013149160/02A RU2550069C1 (en) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | Reconditioning of cast iron forming rolls (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2550069C1 true RU2550069C1 (en) | 2015-05-10 |
| RU2013149160A RU2013149160A (en) | 2015-05-10 |
Family
ID=53283484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013149160/02A RU2550069C1 (en) | 2013-11-05 | 2013-11-05 | Reconditioning of cast iron forming rolls (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2550069C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114131142A (en) * | 2021-12-09 | 2022-03-04 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | Spring steel roll crack welding repair method |
| CN114669840A (en) * | 2022-05-09 | 2022-06-28 | 苏州威奥得焊材科技有限公司 | Method for repairing nodular cast iron roller |
| CN115255807A (en) * | 2022-07-20 | 2022-11-01 | 北京晟鼎新材料科技有限公司 | Long-life surfacing repair and composite manufacturing method for axial roller and main roller of ring forging mill |
| CN115283942A (en) * | 2022-06-28 | 2022-11-04 | 重庆大学 | Roller manufacturing and repairing method |
| CN116944799A (en) * | 2023-08-02 | 2023-10-27 | 江苏锦航机械制造有限公司 | Repairing device based on steel roller and using method thereof |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306654B6 (en) * | 2015-12-18 | 2017-04-19 | Českévysoké Učení Technické V Praze, Fakulta Strojní, Ústav Výrobních Strojů A Zařízení | A method of forming metal parts by means of deposition of the material and a device for implementing this method |
| CN114799412B (en) * | 2022-06-02 | 2023-08-29 | 常州宝菱重工机械有限公司 | Build-up welding method of continuous casting roller |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2237563C1 (en) * | 2003-01-20 | 2004-10-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Process for restoring rolling rolls |
| RU2245771C2 (en) * | 2003-03-03 | 2005-02-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method for restoring rolling rolls |
| RU2335387C2 (en) * | 2006-10-31 | 2008-10-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК") | Method of cast iron forming roll wobblers repair |
-
2013
- 2013-11-05 RU RU2013149160/02A patent/RU2550069C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2237563C1 (en) * | 2003-01-20 | 2004-10-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Process for restoring rolling rolls |
| RU2245771C2 (en) * | 2003-03-03 | 2005-02-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method for restoring rolling rolls |
| RU2335387C2 (en) * | 2006-10-31 | 2008-10-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК") | Method of cast iron forming roll wobblers repair |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114131142A (en) * | 2021-12-09 | 2022-03-04 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | Spring steel roll crack welding repair method |
| CN114669840A (en) * | 2022-05-09 | 2022-06-28 | 苏州威奥得焊材科技有限公司 | Method for repairing nodular cast iron roller |
| CN114669840B (en) * | 2022-05-09 | 2023-11-17 | 苏州威奥得焊材科技有限公司 | Method for repairing ductile cast iron roller |
| CN115283942A (en) * | 2022-06-28 | 2022-11-04 | 重庆大学 | Roller manufacturing and repairing method |
| CN115255807A (en) * | 2022-07-20 | 2022-11-01 | 北京晟鼎新材料科技有限公司 | Long-life surfacing repair and composite manufacturing method for axial roller and main roller of ring forging mill |
| CN115255807B (en) * | 2022-07-20 | 2024-04-09 | 北京晟鼎新材料科技有限公司 | Long-life surfacing repair and composite manufacturing method for axial roller and main roller of ring rolling mill |
| CN116944799A (en) * | 2023-08-02 | 2023-10-27 | 江苏锦航机械制造有限公司 | Repairing device based on steel roller and using method thereof |
| CN116944799B (en) * | 2023-08-02 | 2024-04-23 | 江苏锦航机械制造有限公司 | Repairing device based on steel roller and using method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013149160A (en) | 2015-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2550069C1 (en) | Reconditioning of cast iron forming rolls (versions) | |
| RU2597474C2 (en) | Method of producing roller with built-up by welding material and method of reconditioning worn-out roller by means of overlaying welding | |
| CN109468634B (en) | Process method for recovering precision of rolling mill step pad by laser cladding technology | |
| CN102189316B (en) | Submerged-arc welding overlaying repairing method for stainless steel hot rolled delivery roll | |
| CN107335939B (en) | The build-up welding repair process of large-scale 70Cr3Mo backing roll | |
| CN105057846B (en) | Grinding roll overlaying technique | |
| CN101804709A (en) | Wearing resistant structure of wear resistant piece and repair machining process thereof | |
| CN105215510A (en) | The overlaying method of repair cold-rolling flat support roller | |
| CN109366090A (en) | Heavy-duty universal beaming roller end axle sleeve remanufactures renovation technique | |
| CN110747458A (en) | Method for repairing crankshaft of hot-rolling fixed-width press | |
| KR20080050867A (en) | Multi-lay welding process for manufacture and repair of pulverizer grinding roll and table liner | |
| CN110142570B (en) | Wear-resistant and anti-stick steel composite coating, preparation method and application | |
| RU2335387C2 (en) | Method of cast iron forming roll wobblers repair | |
| CN103658929A (en) | Method for repairing and manufacturing bending roll in surfacing mode | |
| JPH11256271A (en) | Tool for hot edging press and its manufacture | |
| RU2291040C1 (en) | Method for roller restoring | |
| CN108453467A (en) | A method of manufacturing bending roll using technology for repairing surfacing | |
| CN105499835A (en) | Welding material and welding method for repairing straightening rolls of hot-rolling separators | |
| KR100777673B1 (en) | Work roll chock, manufacturing method thereof and rolling mill | |
| CN107378286A (en) | The preparation method for the composite hard layer that roller surface built-up welding remelting is combined | |
| RU2291041C1 (en) | Banded roller restoring method | |
| CN112872737A (en) | Coiling side guide plate and preparation method thereof | |
| RU2096155C1 (en) | Method of repairing parts | |
| RU2228958C2 (en) | Method of hardening of steel roll of section rolling mill | |
| RU2283709C2 (en) | Cast iron roll journals restoring method |