[发明专利]一种能改善焊层机能的轧辊修复工艺

说明书

本发明涉及一种轧辊的修复工艺，特别是涉及一种能减少轧辊在堆焊修复过程中堆焊层焊接应力和硬化程度，并使辊身硬度均匀的轧辊修复工艺。

在轧钢生产中，由于轧辊是直接与轧件接触、强迫轧件发生塑性变形的主要加工工具，它即要承受很大的动态压力以及与金属间较大的滑动速度和较大的弯曲应力，又要承受变化幅度较大的高温影响并不断地被磨损，因而其消耗量极大。为了有效地提高被修复轧辊的使用寿命，降低轧钢生产成本，专业人员在改进轧辊修复工艺、提高修复后的轧辊工作性能方面进行过许多有益的探讨和实验研究。在日本162—758D号专利和苏联SU1371727号专利公开的堆焊修复轧辊的工艺中，被修复的轧辊辊身硬度要求以及堆焊层的机械性能均是通过选择不同焊丝、焊剂和相应的焊接工艺来满足的，这就对焊丝材质、焊剂的配方提出了特殊要求，使轧辊大批量修复受到了限制、国内相关文献(如《焊管》91年第3卷第43页“焊管冷轧辊埋弧自动堆焊修复工艺”一文)中介绍到在堆焊修复轧辊时应选择低合金焊丝和合金总量大于20％的合金焊剂或高碱度陶质焊剂，为防止裂纹产生还应选择最佳预热温度对准焊部位预热和最佳堆焊规范。即使采取满足上述诸多要求的工艺方法来实施对轧辊的修复，被修复的轧辊其堆焊应力与硬化消除仍下理想，而且，堆焊部位焊层晶粒粗大，当局部环形堆焊时，辊身硬度不均，轧制中轧辊两端易产生锥度，而且无论整体堆焊还是局部堆焊，使用中焊层都易剥落。总之，现有轧辊堆焊修复工艺的不足致使轧辊修后机械性能较差，严重限制了轧辊使用寿命，从而加大了轧制产品的生产成本。

本发明的任务是寻求一种能改善被修复轧辊的机械性能、提高其使用寿命的轧辊修复工艺。

本发明的任务是通过下述技术方案来完成的。该技术方案包括的主要工艺内容及程序是：

(1)先对要修复的轧辊进行堆焊前常规机加工处理；

(2)再对机加工处理后的轧辊进行常规预热；

(3)对达到预热温度值的轧辊进行常规堆焊；

(4)对堆焊后的轧辊进行常规退火；

(5)对该轧辊实施常规焊后精加工处理使其达到所要求的尺寸精度。

其特征在于，该轧辊修复工艺还包括在上述已知的工艺内容及程序(4)与(5)之间所增加的“对堆焊修复过的该轧辊实施喷淬前常规粗加工→对该轧辊实施差温喷淬热处理”两道工序。

本发明与已知的轧辊堆焊修复工艺相比，由于增加了差温喷淬热处理，使堆焊修复的轧辊能在高温下理想地消除堆焊时产生的焊接应力和硬化，并能细化其晶粒，这就可使采用该修复工艺修复的轧辊比采用现有的修复工艺修复的轧辊硬度更均匀，耐磨性更好，从而改善了被修复轧辊的机械性能，使轧辊的使用寿命得到提高，从而降低轧制产品生产成本。

本发明的发明人提供了如下最佳实施方式：

1、首先把要修复的轧辊部位进行常规机加工，使该轧辊基体表面得到清理。

2、将机加工后的轧辊装进堆焊炉，以每小时升温15℃—20℃/H的加热速度，使轧辊温度达到400℃—500℃，对该轧辊进行预热。

3、在保持400℃—500℃温度的条件下，把焊机电压调至36V—38V，以550A—650A的焊接电流、350—400mm/min的堆焊速度和0.5—1.8M/min的送丝速度、用25Cr3Mn2MO2焊丝和国产SJ3OI与SJ102两种焊剂配方调制成的焊剂，对1700mm热带钢连轧机组的粗轧机工作辊及其支承辊之类的轧辊实施自动埋弧堆焊。

4、对上述堆焊完的轧辊以20℃—30℃/H的加热速度，加热到500℃—600℃，保温30—50小时后，再以20℃—30℃/H的降温速度使其降至≤150℃然后随炉自然冷却至常温。

5、对已冷却至常温的该轧辊进行粗加工，使其满足喷淬要求后，即可将其装入常规差温炉内对其实施喷淬热处理，具体喷淬操作可按如下步骤进行：

(1)先以15℃—30℃/H的加热速度使该轧辊升温至150℃—250℃并保温5小时，再以≤40℃/H的加热速度使辊温升至450℃—500℃，保温6—9小时，然后，以90℃—150℃/H的加热速度使辊温快速升至850℃—950℃保温4—7小时，使该轧辊辊面与辊芯的温差达到200℃—450℃。