冶金轧辊堆焊技术综述
轧辊堆焊技术
轧辊堆焊技术轧辊堆焊技术是一种常用的金属表面修复技术，通过在轧辊表面堆积耐磨合金，提高轧辊的耐磨性和使用寿命。
轧辊作为轧制设备中的重要部件，承受着巨大的压力和摩擦，容易出现磨损和裂纹，影响轧制质量和效率，因此轧辊堆焊技术的应用具有重要意义。
轧辊堆焊技术的原理是在轧辊表面堆焊一层耐磨合金，通常采用电弧堆焊或激光堆焊的方法。
堆焊材料的选择非常关键，一般选择硬度高、耐磨性好的合金材料，如钨碳合金、铬铁合金等。
堆焊时需要控制好堆焊层的厚度和均匀性，确保轧辊表面能够达到所需的硬度和耐磨性。
轧辊堆焊技术的优点在于能够有效延长轧辊的使用寿命，降低了设备的维护成本和停机时间，提高了生产效率。
同时，堆焊后的轧辊表面光滑平整，有利于提高产品表面质量，减少生产中的废品率。
另外，堆焊后的轧辊还能够承受更大的工作压力，适应更高强度的轧制工艺，提高了设备的稳定性和可靠性。
然而，轧辊堆焊技术也存在一些挑战和难点。
首先，堆焊工艺需要在高温高压的环境下进行，操作要求高，工艺控制难度大。
其次，堆焊层与轧辊基体之间易产生热应力和变形，需要通过合理的焊接工艺和后续热处理来解决。
此外，堆焊后的轧辊需要经过精细的磨削和抛光处理，确保表面光洁度和精度，增加了生产成本和工艺复杂度。
为了克服这些困难，现代轧辊堆焊技术不断创新和发展。
通过优化堆焊材料、改进堆焊工艺、引入先进的焊接设备和自动化控制系统，提高了堆焊层的质量和一致性。
同时，结合无损检测技术和数值模拟分析，实现对轧辊堆焊过程的实时监测和控制，确保轧辊表面质量和性能达到设计要求。
总的来说，轧辊堆焊技术在金属加工行业中具有重要的应用前景和发展空间。
随着科学技术的不断进步和产业需求的不断提高，轧辊堆焊技术将更加普及和完善，为轧制设备的性能提升和生产效率的提高做出更大贡献。
希望未来能够有更多的创新和突破，推动轧辊堆焊技术向更高水平迈进，为金属加工行业的发展注入新的活力和动力。
热轧支撑辊的堆焊修复强化工艺技术
热轧支撑辊的堆焊修复强化工艺技术介绍了梅山热轧支撑辊的堆焊修复工艺。
热轧支撑辊的堆焊难点主要是堆焊层开裂，通过工艺调整，可解决堆焊层开裂问题。
热轧支撑辊堆焊修复后的使用效果接近新辊，而堆焊成本仅为国产新辊的1/3，经济效益可观。
梅山1422热轧带钢生产线有在线支撑辊20支，全部为铸钢辊，其中有日本和英国等的进口辊，也有国产辊。
支撑辊的损坏形式除了正常磨损外，还有疲劳裂纹、辊面剥落等，有些支撑辊因工作层存在铸造缺陷，而不得不将缺陷厚度范围内的工作层全部车削去除。
支撑辊的工作层尺寸低于下限值时，其服役周期便结束，如作废辊处理，则浪费晾人。
如何充分发挥旧辊的“绿色”再利用潜力，达到降本增效的目的，这是冶金企业非常关心、重视的课题。
为此，我们在成功掌握堆焊修复粗轧工作辊的技术基础上，探索、开发了热轧支撑辊的堆焊修复、强化工艺技术。
支撑辊与工作辊直接接触，其主要承受高压力、一定的热应力、疲劳应力及磨损的综合作用，因此，其辊面材质应具有一定的强度、高的疲劳强度、热冲击性能、抗磨损性能。
梅山热轧支撑辊典型规格为：ψ1390mm(辊面直径)×1429mm(辊面长度)×3924mm(总长)，重量25444kg／支。
几种梅山热轧支撑辊的化学成分见表1。
热轧支撑辊对堆焊材料的性能要求：(1)较高的硬度60～70HSD，保证其刚度和耐磨性。
(2)高强度，避免断辊。
(3)高疲劳强度，防止网状裂纹和剥落。
(4)良好的热冲击性，防止辊而局部受热产生软点。
(5)良好的焊接性。
据此，我们选择低碳低合金104焊丝配431焊剂作打底层，选择耐磨性较高的Stoody224H焊丝配107焊剂作工作层，堆焊硬面层硬度达67～74HSD，堆焊层成分见表2。
埋弧堆焊电源的型号为ZXG—1000R，自动焊剂烘箱的型号为NZHG6—500内热式鼓风型。
采用自行设计并多次改进的多功能辊体堆焊装置，这是一种适合支撑辊、工作辊等大型辊体堆焊的特种设备(见图1)，主要由动力转动装置、支承架、炉体、炉顶工作平台等部分组成。
轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术
轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术随着工业化的发展，轧辊在各种机械设备中扮演着非常重要的角色，它主要用于金属材料的压轧加工，是许多工业生产中不可或缺的部件。
由于轧辊在工作过程中所受到的强大压力和摩擦，导致轧辊表面很容易出现磨损和裂纹等问题，从而影响了轧辊的使用寿命和生产效率。
为了解决这一问题，目前已经出现了多种轧辊修复技术，其中堆焊修复技术和埋弧堆焊修复技术是比较常用且效果较好的方法之一。
轧辊堆焊修复技术是指在轧辊磨损或裂纹部位进行表面堆焊后再经过热处理进行修复，其优点是修复后的轧辊表面硬度、耐磨性和抗裂性能都得到了很好的提高，可以有效延长轧辊的使用寿命。
而埋弧堆焊修复技术则是通过在轧辊磨损或裂纹部位进行埋弧堆焊，然后经过热处理进行修复，也可以达到类似的效果。
对于轧辊堆焊和埋弧堆焊修复技术来说，专业的技术和设备是非常重要的。
需要选择适合的焊接材料和焊接工艺，确保修复后的轧辊表面能够满足工作要求。
需要使用专业的堆焊设备和工具，确保修复过程中的焊接质量和稳定性。
还需要进行合理的热处理工艺，以确保修复后的轧辊表面能够达到理想的硬度和耐磨性能。
除了技术和设备，对于轧辊堆焊和埋弧堆焊修复技术来说，经验丰富的操作人员也是非常重要的。
因为修复过程中需要考虑到轧辊的材料、结构、工作环境等多种因素，需要有一定的经验和技巧才能确保修复效果和修复质量。
在实际应用中，轧辊堆焊和埋弧堆焊修复技术已经得到了广泛的应用，并取得了很好的效果。
通过修复后的轧辊，不仅可以延长轧辊的使用寿命，减少了更换轧辊的频率，也提高了生产效率和产品质量。
这些修复技术也在一定程度上减少了对资源的浪费，降低了生产成本，具有显著的经济和社会效益。
轧辊堆焊和埋弧堆焊修复技术是解决轧辊磨损和裂纹等问题的有效方法，通过选择合适的材料、严格的焊接工艺和合理的热处理工艺，加上经验丰富的操作人员的配合，可以达到较好的修复效果。
相信随着科技的不断发展和完善，轧辊修复技术在未来会有更广泛的应用和更好的发展。
轧辊堆焊是什么
轧辊堆焊及分类在轧制生产中，轧辊与所轧金属直接接触，使金属产生塑性变形，是轧机的主要变形工具。
轧辊是轧机大型消耗性不见，在整个生产过程中轧辊因磨损而消耗的部分约占轧辊总重量的10%~20%，而大量的轧辊消耗是由于修复过程中局部缺陷而导致报废的。
因此，如何提高轧辊的使用寿命，对轧辊进行修旧利废，成为降低产品成本的一个重要途径。
轧辊堆焊是指去除轧辊表面的疲劳层或缺陷后，用合适的堆焊材料、采用科学的工艺方法将其修复至原始辊径的过程，它的主要优点是轧辊使用前后的辊径不变。
因此轧辊堆焊技术为轧辊生产中降低轧辊消耗、提高轧辊使用寿命提供了可能。
各种堆焊技术的特点目前在国内外冶金行业使用的堆焊技术有喷镀、气体保护焊、埋弧焊、电渣焊，其中轧辊埋弧焊是应用最广泛的工艺，具有生产效率高、质量好、经济效益较好的优点。
各种工艺特点如表1。
表1 各种工艺特点喷镀气体保护焊埋弧焊电渣焊熔敷速度/kg·h-1＞20＞10＞30200~400堆焊厚度/mm＞410~20＞10015~100堆焊特点单层或多层多层多层多层第一层稀释率/%理论上为08~508~508~50结合形式机械冶金轧辊堆焊材料轧辊根据其使用要求的不同，对堆焊材料的选择也不同，按其合金类型可归纳为八类：1 低合金钢：此类合金价格便宜，堆焊金属组织以索氏体或屈氏体为主，冲击韧性好，抗裂性好，硬度HRC30~35，易于加工。
具有一定的耐磨性，但不能进一步提高轧辊使用寿命。
2 热作模具钢：该类材料具有良好的红硬性、高温耐磨性及较高的冲击韧性，焊后消除应力退火后，硬度一般在HRC45~50，使用寿命比原轧辊提高1~5倍。
3 马氏体钢：焊接性能好、耐磨、耐热性能也较好，但成本较贵。
4 弥散硬化钢：15Cr3Mo2MnV等，焊态硬度HRC35~38，易加工。
经560℃，保温15小时弥散硬化处理后，硬度可提高到HRC46~47。
5 奥氏体加工硬化钢：此类材料焊后硬度较低，但使用过程中由于冷加工硬化而大幅度提高。
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⑴⑷⑸⑹⑴ 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。
轧辊表面耐磨堆焊工艺技术研究
轧辊表面耐磨堆焊工艺技术研究
轧辊是金属加工过程中常用的设备之一，其主要作用是将金属坯料通过压力和摩擦力进行塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的金属制品。
由于长期的磨损和摩擦作用，轧辊表面容易出现严重的磨损和裂纹，影响其使用寿命和加工质量。
为了解决这一问题，通过堆焊技术修复轧辊表面耐磨性，提高其使用寿命和加工质量，成为一个研究的热点。
轧辊表面耐磨堆焊工艺技术主要是通过堆焊材料在轧辊表面形成一层低碳钢或合金的硬质层，以提高轧辊的耐磨性。
该工艺技术的研究主要包括堆焊材料的选择、预处理、堆焊工艺参数的确定和堆焊试验等方面。
在堆焊材料的选择方面，主要考虑材料的硬度、抗磨性和耐热性等性能。
常用的堆焊材料有高铬铸铁、高钼合金钢和高镍合金等。
这些材料具有较高的硬度和耐磨性，能够有效地提高轧辊的使用寿命。
在预处理方面，主要包括轧辊表面的清洗和打磨。
清洗可以去除轧辊表面的油污和杂质，保证堆焊层与轧辊表面的结合牢固。
打磨可以清除轧辊表面的氧化皮和铁锈，提供一个良好的堆焊基底。
堆焊工艺参数的确定是堆焊过程中一项重要的工作。
主要包括堆焊电流、电压、送丝速度和焊接速度等参数的选择。
这些参数的选择直接影响到堆焊层的质量和性能。
大型热轧支撑辊堆焊技术
大型热轧支撑辊堆焊修复技术前言众所周知，随着现代化热轧板带轧机向大型化、高速化、自动化方向发展，相应对热轧支撑辊的要求也越来越高。
对于热轧板带轧机使用的大型支撑辊，应能满足如下轧制的特性要求[1]：(1) 具有较高的抗压强度和良好的刚性，足以承受高轧制力和峰值负荷；(2) 具有良好的韧性，以避免断辊、辊身裂纹和表面剥落；(3) 辊身工作层有良好的耐磨损性能和抗疲劳性能，以降低辊耗；(4) 辊身工作层具有均匀的组织和硬度，使得全辊面具有均匀的耐磨损性；(5) 具有良好的耐蚀性，以抵抗热轧过程中高温与润滑或冷却媒介的腐蚀。
基于以上特性要求，由于合金锻钢支撑辊辊身表面硬度可以达到70HSD左右，以及兼有良好的耐磨性和高的机械性能，合金锻钢支撑辊的断裂韧性又优于铸钢支撑辊，因此合金锻钢支撑辊已成为目前热轧板带轧机支撑辊的主要首选。
具有大型热轧支撑辊的热轧板带轧机主要有：宽带钢热连轧机、薄板坯（连铸）连轧机、中厚板轧机、宽厚板轧机等，其热轧支撑辊是各生产线上的重要备品备件之一，每个大型轧钢厂每年都要消耗大量该类轧辊，由于消耗量大，轧辊价格昂贵，越来越引起技术人员的重视。
轧辊质量的优劣，不仅直接影响其使用寿命，而且对钢材的质量、生产率和生产成本都有很大影响。
而采用堆焊方法修复的复合轧辊，不但修复成本低，而且能提高轧辊使用寿命，降低轧辊耗量，合理使用并节约合金元素，同时能够提高轧机的效益和产品的质量，是一种有效的技术经济措施。
因此，对热轧板带轧机支撑辊进行堆焊修复，进一步提高其性能和使用寿命显得十分重要[2~3]。
1 堆焊技术要求对于大型热轧支撑辊，堆焊修复的一般技术要求有：(1) 堆焊层应满足特定的化学成分的要求；(2) 堆焊层应具有适宜的金相组织（包括基体组织和碳化物）；(3) 堆焊层要具有较高的抗剥落性能、良好的耐磨损性能和抗疲劳性能；(4) 堆焊层应有足够的厚度（最高可达70~80mm）；(5) 堆焊层应有良好的可加工性能；(6) 连续埋弧堆焊作业中，焊材工艺性能优良，焊渣具有良好的脱渣性（指不粘渣、自动脱渣）；(7) 具有较高的（堆焊）生产效率，同时要求使用后能多次堆焊修复；(8) 堆焊层经热处理后的硬度及硬度均匀性满足支撑辊技术要求；(9) 堆焊层中不得有裂纹、气孔、夹渣等焊接缺陷。
轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术
轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术【摘要】轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术在工业领域中起着重要作用，广泛应用于轧辊的修复和加固。
本文首先介绍了轧辊堆焊的工艺流程，包括清洁表面、预热、堆焊和后续处理等步骤。
接着讨论了轧辊堆焊材料的选择和参数的优化控制，以确保修复效果和质量。
埋弧堆焊的优势与特点也被列举，如焊接速度快、熔深大等。
结合了轧辊堆焊与埋弧堆焊技术的应用，展示了二者之间的互补性和对轧辊修复的重要性。
未来，随着技术的不断发展，轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术将继续提升，为工业生产带来更多便利和效益。
【关键词】轧辊堆焊、埋弧堆焊、修复技术、工艺流程、材料选择、参数优化、应用范围、发展趋势、未来前景、技术结合。
1. 引言1.1 轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术的重要性轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术在金属加工和制造行业中起着至关重要的作用。
随着工业技术的不断发展和进步，轧辊作为金属加工中的重要工具，其损坏和磨损问题日益凸显。
轧辊的损坏会直接影响到生产效率和产品质量，甚至对整个生产线造成较大影响。
轧辊堆焊和埋弧堆焊修复技术成为解决轧辊损坏问题的关键手段。
轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术能够有效地修复轧辊表面的裂纹、磨损和变形等问题，延长轧辊的使用寿命，提高生产效率和产品质量。
通过采用合适的堆焊材料和优化的堆焊参数，可以实现轧辊表面的修复和涂覆，使轧辊重新获得理想的工作表面，减少能源消耗和生产成本，提高轧辊的耐磨性和耐腐蚀性。
1.2 轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术的应用范围1. 钢铁行业：轧辊是钢铁行业中不可或缺的重要设备，其表面易受磨损和腐蚀的影响。
而轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术可以有效地修复和加固轧辊的表面，延长其使用寿命，提高生产效率。
2. 能源行业：在煤矿、电力等领域，轧辊在煤矿输送和发电过程中起着关键作用。
经常受到磨损和冲击的影响，需要进行修复和强化。
轧辊堆焊埋弧堆焊技术可以为其提供良好的修复修理方案。
3. 冶金行业：冶金行业中的轧辊在轧制过程中承受着巨大的压力和摩擦，容易受到磨损和变形。
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SHEN Feng-gang LIU Jing-feng
Welding Research Institute of Central Research Institute of Building & Construction. MCC Beijing 100088
Abstract The status of developing technique of hard surfacing for rebuilding metallurgical rollers and composite manufacturing at home and abroad were analyzed and compared. Hard surfacing technology for metallurgical rollers was emphatically introduced, the progress of composite manufacturing by hard surfacing for metallurgical rollers was forecasted as well. Key words metallurgical rollers; hard surfacing technology; composite manufacturing by hard surfacing
(5) 碳化钨及其它碳化物硬质堆焊合金 (6) 喷熔用自熔性合金 包括铁基 镍基 钴
基和含碳化钨自熔性合金
以上堆焊合金的堆焊材料中 以铁基马氏体类
堆焊合金材料在冶金轧辊堆焊中的应用比例最高
万方数据
16
中国表面工程
2006 年
3 冶金轧辊堆焊修复制造工艺 通用的冶金轧辊堆焊修复制造工艺流程如图 1
所示
自保护堆焊药芯焊丝以及埋弧堆焊实芯焊带为主
以上不同产品形式的堆焊材料除 堆焊焊条 有国 家标准 GB/T 984–2001 外 其余均为各自材料
制造厂商制订的企业标准 如中冶集团建筑研究总
院焊接研究所制订的 堆焊用药芯焊丝 标准 Q/HDYJA001–2003
根据堆焊合金的类型以及堆焊层的组织结构 用于冶金轧辊的堆焊材料分为以下几大类[1]
第 19 卷 第 3 期 2006 年 6 月
中国表面工程 CHINA SURFACE ENGINEERING
Vol.19 No.3 June. 2006
冶金轧辊堆焊技术综述
沈风刚 刘景凤
中冶集团建筑研究总院 焊接研究所 北京 100088
摘 要 分析对比了国内外冶金轧辊堆焊修复及复合制造技术发展状况 重点对冶金轧辊堆焊工艺进行了较为全面的
2 冶金轧辊堆焊技术材料
针对冶金轧辊堆焊所采用的材料 根据堆焊材
料产品形式分为 堆焊焊条 堆焊实芯焊丝 堆焊 药芯焊丝 分埋弧堆焊 气保护堆焊和自保护堆焊 3
种 堆焊焊带 分实芯和药芯两种 后一种目前尚
不成熟 堆焊合金粉末 埋弧焊剂 分熔炼和烧结
等 以及保护气体 气保护堆焊用 等 目前国内
外常用的冶金轧辊堆焊材料以埋弧堆焊药芯焊丝
堆焊用 辊芯制备
焊前预热
保温堆 焊作业
焊后 热处理
成品涂油 包装
成品检测
焊后机加工
图 1 冶金轧辊堆焊修复或复合制造工艺流程 Fig.1 The technology flow chart of rebuilding and composite
manufacturing for metallurgical rollers by hard surfacing
(1) 铁基堆焊合金
珠光体和贝氏体类堆焊合金 马氏体类
堆焊合金 除低碳 中碳 高碳马氏体钢外 还包
括工具钢 高速钢及 Cr13 不锈钢等
奥氏体
类堆焊合金 包括高锰奥氏体钢 铬锰奥氏体钢和
铬镍奥氏体不锈钢
合金铸铁类堆焊合金 包
括马氏体合金铸铁 奥氏体合金铸铁和高铬合金铸
铁 (2) 铁镍基和镍基堆焊合金 (3) 钴基堆焊合金 (4) 铜基堆焊合金
(1) 辊芯制备 堆焊复合轧辊辊芯可采用强韧性满足要求的 低碳低合金或中碳结构锻钢 铸钢 制造 新辊芯 通常由专业机械厂来制作 若取用旧轧辊辊坯 焊 前必须进行探伤 车削疲劳层 焊补局部缺陷以及 保证堆焊工作层车削的整备工作 如果探伤出旧辊 辊坯 包括辊颈和辊面 有严重内伤 则不允许再 进行该辊坯的堆焊修复工作 对于一些下线的重要轧辊 或辊面硬度较高的 轧辊 其旧辊坯在进行辊面疲劳层车削前 建议 先进行消除应力 回火 热处理 目的是消除旧辊 坯及其辊面上的复杂残留应力 同时可使辊面硬度 降低 从而使辊面易于车削 并降低机加工成本 消除应力 回火 热处理温度的选取 应确定为比 原新辊回火温度低 35 ~40 左右 该温度对于 大多数冶金钢辊来说 通常在 480 ~ 565 范围 内 消除应力 回火 保温时间按辊直径方向 0.5 h/ 英寸来确定 加热升温时 在温度 260 时 要 求升温速度为 65 ~93 /h 当温度 260 时 要求升温速度为 35 ~65 /h 另外 对于检验合格的旧辊坯 在预热堆焊前 还应考虑对辊无需堆焊修复的其它重要部位 如辊 颈 键槽 传动部位等 采取抗氧化保护措施 即 在其表面施加适宜的抗氧化涂层材料 (2) 焊前准备工作 对于大多数平辊 在辊坯预热前 要在辊身的 两端装上挡环 挡环为焊接式 一次性 用薄钢 板 厚度 6 mm 制成 并环向对接点焊在辊身两 端 挡环的作用是托住焊剂 防止在堆焊时发生熔
堆焊复合冶金轧辊的制造方法 是目前国内外 复合轧辊生产中较为先进的工艺方法之一 可替代 传统的轧辊制造方法 其节约能源 减少污染的效 果良好 堆焊复合轧辊在性能上较其它方法制造的
万方数据
第3期
沈风刚等 冶金轧辊堆焊技术综述
15
轧辊有较大优势 产品综合性能好 使用寿命高 而 且可反复修复多次 制造成本低 另外 堆焊复合冶 金轧辊 替代部分铸铁辊 可解决轧钢行业生产中的 断辊问题 可提高轧机的生产作业率 降低总辊耗 从而能为轧钢企业创造巨大的经济效益 另一方面 由于轧辊辊芯材料的多次反复使用 大大节约了金属 合金材料 充分合理地利用了资源 符合国家要求的 再制造工程理念 具有较好的社会效益
在轧辊堆焊成套设备制造方面 国内与国外先
进厂家相比 尚存在一定差距 其中差距主要集中 在堆焊电源的性能稳定性和整体设备的自动化水 平上 但这种差距 通过对引进设备的消化吸收 相信在短期内将会逐步消除
目前 国外轧辊堆焊修复同国内一样 仍以药 芯焊丝埋弧 明弧 堆焊为主 虽然其形式多样 但都是埋弧 明弧 堆焊的变形 只不过国外多采 用多机头单丝 双丝 摆动埋弧 明弧 堆焊 其 堆焊熔敷效率要比国内高
1 国内外技术发展状况
我国从 50 年代起就发展用实芯合金焊丝堆焊 修复轧辊 并收到了较好的效果 以后就得到广泛 地应用 由于普通单丝埋弧焊的熔敷效率有限 往 往不能满足高堆焊生产率的要求 随后又逐步发展 了多丝埋弧堆焊和带极堆焊技术 由于实芯合金焊 丝 或实芯焊带 在生产加工 冶炼 轧制 拔制 过程中的一些困难 往往限制了高强度 高碳 高 合金的合金焊丝的生产制造 在较长的一段时间内 也没有开发出新型的轧辊堆焊 合金 材料 国外 则在 70 年代后大量使用药芯焊丝进行轧辊堆焊 药 芯焊丝的应用使轧辊的质量有了明显的提高 我国 在 80 年代末 90 年代初也开始逐步大量使用药芯焊 丝进行轧辊埋弧堆焊修复 随之在设备方面 也出 现了我国自行设计制造的轧辊埋弧堆焊专用机床
或中碳合金钢辊芯表面堆焊高合金耐磨工作层 以 替代传统的整体锻造和离心铸造方法 已经有了一 定的基础 同时 随着堆焊材料 堆焊金属 性能 以及堆焊技术的不断改善及提高 轧辊的堆焊修复 和制造已绝不仅仅限于普通钢质轧辊
近年来 国内外的科技人员在堆焊材料方面进 行了大量的研究工作 并取得了较大的进展 焊材 从过去单一的实芯焊丝扩展到焊带 预合金粉 药 芯焊丝等多种形式 但要使得堆焊材料 堆焊金属 既要满足轧辊十分恶劣的工况条件 又要具备良好 的焊接工艺性能 加之轧辊的种类繁多 性能要求 差异也很大 使得这项研究工作和实际应用过程进 展比预期的要慢 特别是 一些高硬度 58 HRC 以上 要求硬面辊 如热轧带钢卷取机助卷辊 成 品板 带 矫直和精整方面的深弯辊 矫直辊 精 整辊 平整辊 以及带钢冷轧工作辊 宽带钢 等 的堆焊修复制造 依然是冶金行业亟待解决的重大 攻关难题
渣流淌 从而保证在辊身两端得到良好的堆焊层形 状 同时对选用的堆焊材料 包括焊丝和焊剂 分 别按其要求进行烘焙 以去除水分
(3) 焊前预热 预热的主要目的是降低堆焊过程中堆焊金属 及热影响区的冷却速度 降低淬硬倾向并减少焊接 应力 防止母材和堆焊金属在堆焊过程中发生相变 导致裂纹产生 预热温度的确定需依据母材以及堆 焊材料的碳含量和合金含量而定 可参考经验公式
T0 0 F =1020− 630 %C − 72 %Mn − 63 %Si − 36 %V − 36 %Cr − 31 %Ni −18 %Cu −18 %Mo − 9 %W + 27 %Co + 54 %Al
其中
0 C = 5 / 9 0 F − 32
堆焊过程中应控制预热及层间温度高于 Ms 点
避免堆焊金属发生马氏体相变及淬回火效应 应使
早在 50 60 年代 我国就开始采用堆焊的方 法修补普通钢质轧辊 近年来 随着科学技术的不 断进步 使得这一技术逐步成为修复和制造轧辊的 一种全新的工艺途径 在高强度 高韧性的低合金
收稿日期 2006−04−19 修回日期 2006−04−21 作者简介 沈风刚(1970–) 男(汉) 安徽利辛人 高工 博士
介绍 并对我国冶金轧辊堆焊复合制造技术进行了展望
关键词 冶金轧辊 堆焊技术 堆焊复合制造
中图分类号 TG44; TH17
文献006)03−0014−06
Summarization of Hard Surfacing Technology For Metallurgical Rollers