[发明专利]轧辊的堆焊方法

说明书

本发明公开了一种轧辊的焊接方法，轧辊具有辊身和设在该辊身两端的轴颈，轧辊由50CrMo4V钢制成，包括以下步骤：对磨损的所述辊身的外圆进行切削加工；把辊身装夹在焊接专用机床上，并使辊身穿过电加热焊接工装的加热箱体；启动所述电加热焊接工装，使加热箱体内的温度升高并控制在300℃～350℃之间；使用专用轧辊堆焊设备依次对辊身堆焊打底层和盖面耐磨层即可。较之现有技术，本发明可以解决现有的辊身堆焊质量的稳定性差，堆焊后的轧辊在使用过程中易出现合金层开裂和掉块的问题。

技术领域

本发明涉及焊接工装制造技术领域，尤其是一种用于轧辊堆焊的工装。

背景技术

轧辊是辊矫直机的重要件之一，轧辊具有辊身和设在该辊身两端的轴颈；轧辊的作用是通过辊身对金属塑性加工产品的形状缺陷进行的矫正，是重要的精整工序之一。轧材在轧制过程或在以后的冷却和运输过程中经常会产生种种形状缺陷，诸如棒材、型材和管材的弯曲，板带材的弯曲、波浪、瓢曲等。通过各种矫直工艺可使弯曲等缺陷在外力作用下得以消除，使产品达到合格的状态。由于轧辊长期受交变温度、水汽的侵蚀，辊身表面会出现麻坑、疤块、裂纹等缺陷，辊身轴向表面还会出现磨损不均匀现象，从而导致轧辊需频繁更换。而通用的方法是对辊身进行堆焊恢复辊身的尺寸精度，但由于辊身的材质属于超高强度的合金结构钢，堆焊质量的稳定性差，修复后的轧辊使用过程中易出现合金层开裂和掉块的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轧辊的焊接方法，以解决现有的辊身堆焊质量的稳定性差，堆焊后的轧辊在使用过程中易出现合金层开裂和掉块的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：一种轧辊的焊接方法，轧辊具有辊身和设在该辊身两端的轴颈，所述轧辊由50CrMo4V钢制成，其包括以下步骤：

A、对磨损的所述辊身的外圆进行切削加工，所述辊身的外圆尺寸加工至比成品的所述辊身的外圆尺寸小18毫米～22毫米；

B、把所述辊身一端的所述轴颈装夹在焊接专用机床的夹盘上，所述辊身另一端所述轴颈的端头与所述焊接专用机床的尾座顶针相顶接，并使所述辊身穿过电加热焊接工装的加热箱体；所述电加热焊接工装包括设在机架上的所述加热箱体，所述加热箱体具有活动设有上箱盖的箱本体，所述箱本体于两端设有用于穿装轧辊的侧开口；在所述箱本体的内壁设有耐火纤维板，在所述耐火纤维板上铺设有电阻带；在所述箱本体内设有与温度控制仪连接的热电偶；所述箱本体为矩形箱体，该矩形箱体具有底板和分别对称围合在底板上的长侧板和短侧板，所述箱本体的侧开口开在所述短侧板上；所述电阻带铺设在两块所述长侧板上的所述耐火纤维板上；所述辊身通过所述短侧板上的侧开口穿过所述矩形箱体的内腔；所述辊身与所述电阻带之间的距离为48毫米～53毫米；

C、启动所述电加热焊接工装，使所述加热箱体内的温度升高并控制在300℃～350℃之间；

D、使用专用轧辊堆焊设备，在所述辊身两端均焊接一块环板，依次对所述辊身堆焊打底层和盖面耐磨层；堆焊所述打底层时，采用高镍焊丝对所述辊身以单丝圆周方向连续螺旋埋弧堆焊，所述打底层堆焊焊缝宽度为18毫米～20毫米，焊缝搭接量控制在45%～50%；所述打底层的厚度为3毫米，每个所述单丝圆周方向连续螺旋埋弧堆焊的厚度为2毫米～3毫米，依次叠加堆焊直至达到所述打底层的厚度；

堆焊所述盖面耐磨层时，采用中碳合金焊丝对所述辊身以单丝圆周方向连续螺旋埋弧堆焊，所述盖面耐磨层堆焊焊缝宽度控制在16毫米～18毫米，焊缝与焊缝之间搭接量控制在50%；所述盖面耐磨层的厚度为9毫米，每个所述单丝圆周方向连续螺旋埋弧堆焊的厚度为2毫米～3毫米，依次叠加堆焊直至达到所述盖面耐磨层的厚度尺寸即可从所述焊接专用机床卸下所述轧辊；

E、将完成堆焊的所述轧辊放入热处理炉内，以50℃/h升温速度加热至560℃，保温5小时后随炉冷却至室温；

F，将所述辊身的外圆磨至成品的所述辊身的外圆尺寸即完成轧辊的焊接。