[发明专利]堆焊修复、制作弯曲辊的方法

说明书

技术领域

本发明涉及堆焊修复、制作弯曲辊的方法，属于焊接技术领域。

背景技术

热连轧热卷箱安装于粗轧末机架和精轧飞剪之间，它的工作是将末道次抛钢后的中间坯高速无心卷取成一个钢卷，然后再反向开卷，同时将中间坯送至精轧机组进行轧制。在生产过程中，为加快生产节奏，热卷箱一般采用双站的工作方式：当精轧首机架咬钢后，把卷取站的钢卷移送到开卷站继续开卷工作，让卷取站继续为卷取下一个中间坯作准备。弯曲辊是热卷箱的关键部件，它的主要作用是将轧制的中间坯辅助成卷。弯曲辊在卷取工作开始和结束之前，一直承受着1200～1300℃的高温，并承受着热轧中间坯的摩擦，工作条件极为恶劣。由于工作条件的特殊性，弯曲辊的使用寿命短，在攀钢通常不足3个月；而且在使用过程中辊面还粘钢，这直接影响轧机的作业效率、钢材的质量、维修的费用，最终影响钢材的制造成本。

目前修复、制作弯曲辊的工艺如下：准备辊心→探伤检验→焊前预热→堆焊过渡层并保温→堆焊工作层并保温→焊后热处理→焊后机加工→成品检测→成品涂油、包装等复杂工艺流程。目前堆焊弯曲辊工作层的焊丝一般为马氏体型合金焊丝，上述马氏体型堆焊金属，具有空淬特性，在高温堆焊下为马氏体组织，并有碳化物析出，堆焊后辊面硬度达45～55HRC。为满足修复工作硬度、金相组织稳定、消除焊接应力等要求，焊后需要热处理，具体地使碳化物在堆焊工作层金属的基体组织上弥散析出，而这样会形成二次硬化。同时由于这类合金成分的裂纹敏感性高，需要焊前预热，在焊接过程中保温和焊后缓冷措施；此外为了改善熔合区性能，需堆焊过渡层，之后再堆焊工作层。利用这种马氏体型合金焊丝堆焊后，弯曲辊表面硬度高于45HRC，且在使用过程中仍然存在辊面粘钢和使用寿命短的问题。由于辊面粘钢会影响钢材质量，严重时会导致弯曲辊提前下机，安装新辊。同时，由于上述堆焊方法需要焊前预热和在堆焊过程中保温处理等，其中预热和保温处理中温度一般为200～400℃，甚至更高的温度。为满足堆焊过程的温度要求，一般采取电加热、煤气加热等方法，这使堆焊操作人员的工作环境极差，同时不利于堆焊修复、制作弯曲辊质量的稳定。因此，选择合适的焊材和采用一种方便、易操作的堆焊方法以满足堆焊后辊面不粘钢且使用寿命长，这对堆焊技术人员是一个重要的课题。

发明内容

本发明提供一种堆焊修复、制作弯曲辊的方法，堆焊后的弯曲辊表面不粘钢同时使用寿命长。

本发明堆焊修复、制作弯曲辊的方法包括选择合适的焊材和调整工艺参数进行堆焊工作，其特征在于：

所述焊材为镍铬铝型镍基合金药芯焊丝和与之匹配用的焊剂，堆焊后熔敷化学成分重量比为Cr︰Al︰Ni=6～8︰6～8︰80～86；

所述堆焊工作包括以下步骤：辊心预处理→探伤检验→调整工艺参数并堆焊→机加工→成品检验。

其中，所述镍铬铝型镍基合金药芯焊丝的外皮为纯镍带，其中药芯由下述重量百分比的组分组成：金属铝13.4～44.5%、金属铬：12.6～42.2%、萤石：5～13.3%、金属镍粉：0～69%。

具体的，上述药芯焊丝中药芯由下述重量百分比的组分组成：金属铝22.2～36%、金属铬：21～33%、萤石：5.8～10%、金属镍粉：21～61%。

优选的，上述药芯焊丝中药芯由下述重量百分比的组分组成：金属铝26.8～31.4%、金属铬：24.6～28.8%、萤石：7.6～8.8%、金属镍粉：31～41%。

具体的，上述药芯焊丝的药芯中金属铝、金属铬、萤石和金属镍粉的粒径分别为：金属铝：40～60目、金属铬：70～90目、萤石：50～70目、金属镍粉：100～140目。

优选的，药芯中金属铝、金属铬、萤石和金属镍粉的粒径分别为：金属铝：50目、金属铬：80目、萤石：60目、金属镍粉：120目。

其中，所述镍铬铝型镍基合金药芯焊丝中药芯的重量占药芯焊丝总重量的比例为20～50%。

上述药芯焊丝按照一般药芯焊丝的制备方法制作，具体为：以纯镍带为外皮原料，以金属铝、金属铬、萤石和金属镍粉作为药芯成分，经过镍带裁剪、镍带去油干燥、药芯配料干燥，轧制、药芯填入外皮中，拉丝成不同直径规格的药芯焊丝。