大型冷轧支承辊堆焊修复工艺

摘要

本发明提供一种大型冷轧支承辊的堆焊修复方法，该修复方法包括有以下步骤：焊前车削加工；无损探伤检测；焊前预热；堆焊稀释层；堆焊支承层；堆焊工作层；中间去应力热处理；焊后最终热处理；辊身车削加工；成品无损探伤检测；成品涂油包装。本发明的效果是采用本方法可以将已正常报废的大型冷轧支承辊修复再利用，大幅度降低轧钢企业的生产成本，经修复的大型冷轧支承辊其综合性能和使用寿命优于购置的整体锻钢大型冷轧支承辊，利于实现修旧利废，提质降耗，节能减排，绿色环保的目标。

主权项

一种大型冷轧支承辊的堆焊修复方法，该修复方法包括有以下步骤：(1)、焊前车削加工将支承辊的辊面缺陷及疲劳层去除，并将支承辊辊身直径车削至保证堆焊层厚度的要求，辊面局部缺陷采用车削或砂轮机局部打磨，确保将辊面缺陷及疲劳层全部去除，制成备焊辊坯；(2)、无损探伤检测对已车削的辊坯进行超声波检测，检查疲劳层是否彻底清除及辊身是否存在内生裂纹缺陷，若仍有缺陷，则需继续车削，消除隐患；如果超声探伤出辊坯有严重内伤，则不可进行该辊坯的堆焊修复工作；(3)、焊前预热预热温度依据辊坯母材以及堆焊材料的碳含量和合金含量预先设定，将待焊辊坯装入配备带自动测温、控温系统的电加热炉内预热，升温速度视室温及辊坯辊径为50‑80℃/h，预热保温温度为320℃‑350℃，恒温10小时后开始堆焊；(4)、堆焊工艺要求在大型轧辊自动埋弧堆焊设备上，进行多机头单丝圆周方向连续螺旋自动埋弧堆焊，堆焊过程必须保证连续堆焊，中途不允许停焊，如遇意外情况停焊时，应按步骤(3)预热温度要求升温及保温，以保证各堆焊层间硬度的均匀性，堆焊时使每一堆焊层间的焊道位置相互错开1/2焊道宽度；堆焊前，选用的焊丝和配用的烧结焊剂分别进行烘焙，以去除水份，选用焊丝为Φ4.0mm的药芯焊丝，烧结焊剂型号为107烧结焊剂，工艺要求：焊接电流：450A焊接电压：30V焊接速度：400‑500mm/min线速度焊道搭接：相邻堆焊层焊道的搭接宽度须大于45％，保证焊道平整光滑焊丝伸出长度：30‑35mm焊道层间温度：300‑320℃；(5)、堆焊稀释层先在辊坯上堆焊两层稀释层，以确保辊坯母材中过高的碳含量不被溶合到后续堆焊的工作层内。稀释层堆焊合金化学成份按重量百分比：C     0.15‑0.35Si    0.50‑1.20Mn    1.6‑2.2P     ≤0.30S     ≤0.30Cr    0.80‑1.50Ni    0.70‑1.50Mo    0.40‑1.00其余为Fe；(6)、堆焊支承层在稀释层上堆焊一层支承层，使稀释层与工作层结合部的韧性和强度匹配，降底脆性；支承层堆焊合金化学成份按重量百分比：C     0.30‑0.45Si    0.10‑0.40Mn    1.2‑2.0P     ≤0.30S     ≤0.30Cr    2.40‑3.50Ni    0.60‑1.50Mo    0.40‑1.00其余为Fe；(7)、堆焊工作层在支承层上连续堆焊工作层，以满足支承辊辊身直径和使用性能的需要。工作层堆焊合金化学成份按重量百分比：C     0.36‑0.45Si    0.10‑0.40Mn    1.50‑2.00P     ≤0.30S     ≤0.30Cr    5.40‑6.50Ni    2.60‑3.50Mo    1.80‑2.50V     0.40‑0.90其余为Fe；(8)、中间去应力热处理在堆焊工作层的过程中，须进行中间去应力热处理，以降低或消除焊接累积应力，每堆焊工作层25‑35mm后，进行一次中间去应力热处理，去应力热处理温度控制在450‑500℃，时间则随堆焊厚度及辊坯直径来确定；(9)、焊后最终热处理辊坯堆焊工作层作业完毕后，将支承辊在热处理电炉中进行回火处理，温度为480‑550℃，升温速度视室温及辊坯辊径为50‑80℃/h，保证辊坯堆焊工作层温度均匀；保温时间10‑15小时。随炉冷却至50℃以下出炉，并在静止空气中冷却至室温；(10)、辊身车削加工将经步骤(9)的支承辊按图纸要求进行车削加工；(11)、成品无损探伤检测对经步骤(10)加工的支承辊的辊身堆焊层进行超声波检测，确认堆焊内部无砂眼，气孔，夹杂物的缺陷；(12)、成品涂油包装。