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轧辊的埋弧焊堆焊修复
轧辊堆焊在堆焊领域占有很大比重,几乎所有的大中型钢厂都有轧辊堆焊能力,还有许多研究单位、焊接材料公司研制和生产有关轧辊堆焊的材料、设备和工艺。被堆焊的轧辊大多是已经磨损而不能使用的废旧轧辊,轧槽表面除了有铁锈、油污外,往往有轧制时造成的裂缝和龟纹。采用堆焊技术修复这些废旧轧辊具有重大的经济效益。
钢轧辊埋弧堆焊的工艺过程包括:
①钢轧辊进行表面堆焊前必须进行表面清理
②经过表面清理的轧辊放入轧辊预热炉中经过一段时间的预热。
③在轧辊达到一定的温度后进行钢轧辊的自动埋弧焊堆焊
④对堆焊完成的轧辊进行堆焊层的外观质量的检验;
⑤对轧辊进行缓冷
⑥轧辊在使用前进行车削加工⑴⑷⑸⑹
⑴轧辊堆焊前的车削加工
为了保证轧辊堆焊层的质量,提高轧辊堆焊效率,在堆焊前必须做好轧辊的表面清理工作。堆焊前钢轧辊要进行适当的切削,目的是将轧槽表面上的裂纹、龟裂全部车除。对于无裂纹处,要除去工作表面的铁锈和油污,在车削中发现个别的深孔砂眼,需要用电钻或砂轮将砂眼钻深及扩大,并用手工电弧焊补焊。轧辊堆焊前车削加工的原则是消除轧辊表面的任何缺陷。
轧辊堆焊前车削加工的车削量,新轧辊应根据图纸的尺寸将轧辊直径
车小8~12㎜,以保证堆焊后的轧辊工作表面处于堆焊层的第三层以上。
由于堆焊能使轧辊工作直径始终处于一个定值,这就改变了过去那种轧辊工作直径从最大直径、经过几次车削到最小直径的惯例。对轧辊工作直径的选定应根据轧钢机调整的方便,与轧辊孔型设计人员协商制定。
轧辊的轧槽在堆焊前车削加工中应考虑在堆焊过程中防止夹渣的问题。加工部分要求没有小于90°的锐角,以防液态金属和溶剂的流失。也不允许车削后的轧槽有较薄的部分。防止轧槽在堆焊过程中出现局部过热。
⑵轧辊堆焊前的预热
采用合金钢焊丝对轧辊进行堆焊时,堆焊前的预热是防止堆焊金属产生裂缝的最有效的措施。焊前预热能减少堆焊层金属的冷却速度,减少堆焊层金属的结晶偏析,减少热应力的产生。轧辊堆焊前预热可是基体金属在马氏体相变临界温度以上进行比较充分的分解,能避免堆焊层金属的淬硬倾向,防止堆焊焊缝及热影响区产生裂纹。
轧辊堆焊的预热温度可根据焊丝的含碳量确定,如图。
目前轧辊堆焊采用的焊丝一般为2Cr13 、3Cr13、30CrMnSiA 、3Cr2W8V 、3CrMoSi、3Cr2W4Mn 等合金焊丝。在堆焊过程中,当堆焊层金属与轧辊的基体金属相变临界温度有较大的温差时,会产生较大的应力。在热状态或冷却时,如果应力总合大于堆
焊层金属的内在结构力时,堆焊层金属就会产生裂纹。轧辊堆焊前预热和焊后的缓慢冷却,造成堆焊层金属与基体金属平衡膨胀和收缩,可防止产生裂纹。
⑶轧辊堆焊的工艺参数及操作要点
合理确定轧辊堆焊的工艺参数的基本要点是:电弧燃烧稳定、堆焊焊缝成型良好,电能消耗最少、生产效率较高。钢轧辊埋弧焊堆焊的工艺参数见表。
表中所列的数据是在小电流、低电压、薄层多次堆焊的情况下得到的。由于采用小电流和较快的堆焊速度,焊丝中的合金元素在电弧的高温作用下烧损较少,堆焊焊缝的熔透深度较浅。又因采用了薄层多次堆焊的方法,保证了轧辊轧槽表面的堆焊层金属具有需要的化学成分,硬度、及金相组织。
采用“小电流、低电压、薄层多次”堆焊方法时,电弧电