[发明专利]精整轧辊损伤后的激光修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种精整轧辊损伤后的激光修复方法，有效提高了精整轧辊的再利用率。

背景技术

精整轧机部件中精整轧辊的工作条件最为复杂。精整轧辊在制造和使用前的准备工序中会产生残余应力和热应力。使用时又进一步受到了各种周期应力的作用，包括有弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等。这些应力沿辊身的分布是不均匀的、不断变化的，其原因不仅有设计上的因素，同时还有精整轧辊在使用中磨损、温度和辊形的不断变化。此外，轧制条件经常会出现异常情况，以及轧辊在使用后冷却不当，也会受到热应力的损害，所以精整轧辊除磨损外，还经常出现裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤。由于精整轧辊作为轧制最后一道关键工序，所以精整轧辊的磨损，会直接影响到产品的质量和外观，同时被轧制型材温度已经处于轧制温度的下限附近，因此，工况越恶劣，对精整轧辊的要求就更高，从而导致轧辊的消耗量越大。

发明内容

鉴于上述现状，本发明提供了一种可靠、有效的修复磨损后精整轧辊的激光修复方法，能有效地对磨损的轧辊进行再修复，提高了精整轧辊的再利用率，降低生产成本。

本发明的精整轧辊磨损后的激光修复方法，其步骤包括：

1、检测精整轧辊损伤部位及其磨损量；

2、对精整轧辊进行径向、端面跳动检验；

3、对修复的精整轧辊去除损伤部位的疲劳层；

4、检测精整轧辊母材的材质、成分及硬度参数配置金属合金粉末；

5、调整激光器运转数据及设定激光熔覆技术参数，对精整轧辊损伤部位进行激光熔覆；

6、对精整轧辊损伤部位熔覆后，进行机械加工；

7、对加工后的精整轧辊进行表面着色探伤检测；

8、将熔覆后的精整轧辊进行热处理；

9、对修复后的精整轧辊加工精度、硬度进行校核、检验，将合格成品涂防锈油、包装。

根据本发明的方法，去除精整轧辊损伤部位疲劳层厚度为：0.5-2mm。

在本发明中，所述热处理是将精整轧辊放在电炉里加热到520℃-550℃，保温6个小时后断电，自然冷却到150℃以下出炉。

总之，本发明通过激光修复损伤后的精整轧辊，解决了修复损伤后的精整轧辊的难题，有效地增强了精整轧辊的韧性和耐磨性，延长了精整轧辊的使用寿命。本发明有利于降低成本、降低资源和能量消耗、减少对环境的污染，是企业可持续发展的重要技术途径。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例作进一步地说明。

一、修复准备：首先在对精整轧辊修复前，解体设备拆卸精整轧辊，打标示，清洗精整轧辊，并对其检测各部尺寸，确定损伤部位及其磨损量，对精整轧辊进行径向、端面跳动，检测精整轧辊是否有弯曲现象，对精整轧辊进行失效分析及其寿命评估，根据修复内容制定修复工艺、工时，将精整轧辊损伤部位去除疲劳层0.5-2mm，特殊情况下可将疲劳层部位清洗干净，以出现新的加工面，然后检测精整轧辊母材的材质的成分及硬度。

二、在修复过程中：应将上述所检测的精整轧辊母材材质的成分及硬度配置激光修复所需要的金属合金粉末，根据分析结果选定的合金粉末成分，一般精整轧辊母材材质为：50％-55％的铁、45％-50％的镍、1％-3％的锰、0.015％的硫、0.04％的碳、小于1％的硅；然后调试激光器的运转数据，设定激光熔覆的技术参数，对精整轧辊损伤部位进行激光熔覆。

三、修复完成之后：对精整轧辊损伤部位熔覆后，按照图纸及有关技术要求进行机械加工，包括车、铣、磨，对加工后的精整轧辊进行表面着色探伤检测是否有气孔、夹渣、裂痕影响精整轧辊机械性能的缺陷，再对精整轧辊加工精度检测，检测尺寸公差、表面粗糙度、形位公差、表面硬度技术指标，最后对精整轧辊进行校核，检验其修复质量是否合格，对检验合格后的精整轧辊上防锈油，进行包装。