矿渣辊磨辊套堆焊工艺的试验研究
连铸辊堆焊修复技术研究及应用
万方数据万方数据连铸辊堆焊修复技术研究及应用专业：材料工程硕士生：徐斌导师：杜忠泽教授刘俊良高工摘要针对新钢连铸辊的使用情况，分析了不同连铸辊的失效形式，根据新钢连铸辊的材质情况，选用焊丝1Cr13Ni4Mo2，焊丝直径Ф3.2mm，匹配烧结焊剂SJ301, 对不同直径大小的连铸辊进行堆焊试验，通过化学成分的分析、金相组织的观察及宏观硬度的测定等手段对连铸辊表面堆焊层部位前后变化进行了系统分析。
结果表明不同直径的连铸辊热影响区组织不一样，直径小的晶粒较粗大，并有铁素体存在，较大直径连铸辊组织基本由索氏体组织组成；不同直径大小的连铸辊，焊缝组织基本相同，都是由马氏体+少量的铁素体组织组成。
同时随着辊径的增大，相对应的每层硬度略有增加。
相同辊径大小的连铸辊从第一层到第三层硬度逐渐减少。
对不同辊径大小的连铸辊采用不用的焊接工艺参数，进行堆焊试验后再采用不同的热处理工艺，研究了不同的热处理工艺对堆焊层的影响，结果表明随着退火温度的增大，连铸辊表面硬度逐渐降低；随辊径的增大连铸辊表面硬度增加。
随着退火温度由580℃到降低到500℃，焊缝组织也由贝氏体组织转变成马氏体组织。
通过对不同的连铸辊采用不同的焊接工艺及热处理工艺进行堆焊，投入到连铸机生产过程中，经证明采用堆焊的连铸辊寿命明显高于新辊水平，为此堆焊后的连铸辊体现出良好的经济效益。
关键词：连铸辊；堆焊工艺；组织性能；热处理；应用Research and Application on the Surfacing Welding Technology of the Continuous Casting RollSpecialty:Materials EngineeringName:XU BinInstructors:Professor DU Zhong-zeSenior Engineer LIU Jun-liangAbstractIt was Analyzed the different failure mode of the continuous casting roll By The use of continuous casting roll. The material of the continuous casting roll, selection of welding wire 1Cr13Ni4Mo2, wire 3.2mm diameter, matching agglomerated flux SJ301,to the surfacing welding testing, By means of analysis the chemic component, optical structure and measuring the hardness, the samples with the hardface layer of continuous casting roll were studied. The results show that the microstructure in heat affected zone are not the same in the continuous casting roll diameter, the grain is coarse in the smaller diameter roll, mainly containing ferrite, larger diameter of roll casting microstructure is mainly composed of sorbite organization; continuous casting roller of different sizes, the weld microstructure are the same, is composed of martensite and a small amount of ferrite. At the same time as the roll diameter increases, the hardness of each layer corresponding to slightly increase. Continuous casting roll the same roll diameter decreased from the first layer to the third layer hardness.For different roll diameter of roll casting size without the use of welding parameters, the welding test after different heat treatment processes, studied the effect of different heat treatment process on the surfacing layer, the result showed that with the increase of annealing temperature, the surface hardness of roll casting gradually reduced. The surface hardness of continuous casting roller and roller diameter small A continuous casting roll hardness is larger than the diameter of the small roller. As the annealing temperature from 580℃ to 500℃, the weld microstructure consists of bainitetransformation into martensite.Through the different surfacing and heat treatment processes of continuous caster roll, proved by surfacing welding roll was significantly higher than that in the new roll, the casting roll has good economic benefit.Key Words: continuous casting roll; surfacing welding technology; structure property;heat treatment; Application目录Abstract (I)1 绪论 (1)1.1 连铸工艺 (1)1.2 连铸机功能 (2)1.2.1 结晶器结构与用途 (2)1.2.2 扇形段和拉矫机 (4)1.2.3 支撑导向段－零段 (5)1.2.4 扇形段 (5)1.3 连铸辊工作特点 (5)1.4 连铸辊堆焊技术 (7)1.5 本课题的研究目的与内容 (9)2 连铸辊堆焊工艺 (10)2.1 新钢连铸辊使用概况 (10)2.2 焊接工艺设计 (13)2.2.1 焊接材料的选用 (13)2.2.2 堆焊焊剂的选用 (15)2.2.3 埋弧焊工艺参数的优化 (16)2.3 堆焊工艺流程 (17)2.4 本章小结 (19)3 连铸辊堆焊工艺试验 (20)3.1 埋弧堆焊设备系统 (20)3.2 埋弧堆焊工艺参数确定 (21)3.3 堆焊工艺试验方法 (23)3.4 试验结果检测 (24)3.5 试验结果分析 (24)3.5.1 化学成分分析 (24)3.5.2 金相检测结果分析 (25)3.5.3 硬度检测结果 (28)3.6 本章小结 (28)4 连铸辊堆焊工艺优化 (30)I4.1 试验方法 (30)4.2 试验结果分析 (31)4.3 本章小结 (33)5 连铸辊堆焊的生产应用 (34)5.1 新钢连铸辊堆焊工艺 (34)5.2 连铸辊堆焊操作要求 (34)5.3 堆焊连铸辊上线使用情况 (37)5.4 本章小结 (37)6 结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)攻读硕士学位期间发表的学术论文 (43)II1 绪论1.1 连铸工艺连铸是将液态金属经过一组特殊的冷却和支撑装置连续地浇铸成一定断面形状的铸坯的过程[1]。
磨煤机磨辊辊套堆焊焊丝技术要求
磨煤机磨辊辊套堆焊焊丝技术要求1、工作内容和范围1.1 本技术要求适用于上海重型机械厂HP983中速磨煤机磨辊辊套及磨碗衬板堆焊用自保护药芯焊丝（焊丝规格为：￠2.8㎜）。
1.2 本技术要求提出的是最低限度技术要求，供货方应提供满足本技术要求和有关电力工业标准要求的高质量产品及服务。
2、技术要求2.1 自保护药芯焊丝要求的化学成分分析、力学性能、射线探伤及角焊缝等试验项目应符合《GB/T 17493-2008低合金钢药芯焊丝》国家标准的规定。
2.2 自保护药芯焊丝直径极限偏差在+0.02至-0.07㎜之间；焊丝表面应光滑，无毛刺、凹坑、划痕、锈蚀、氧化皮和油污等缺陷，也不应有其它不利于焊接操作或对焊缝金属有不良影响的杂质。
2.3 自保护药芯焊丝的填充粉应分布均匀，不能影响焊接工艺性能和熔敷金属力学性能。
2.4 自保护药芯焊丝应适用于自动焊机上连续送丝；自保护药芯焊丝接头处要有适当的加工，以保证均匀连续送丝。
2.5 自保护药芯焊丝使用桶包装，包装上要有详细的标牌。
（包括焊丝型号及焊丝牌号，制造厂家，规格及净质量，批号、生产日期等）2.5 使用自保护药芯焊丝堆焊后的磨辊辊套及磨碗衬板母体不得有裂纹，堆焊层允许有网状细小裂纹，堆焊层应硬度均匀，洛氏硬度HRC≥58，堆焊耐磨层含Cr≥21%。
2.6 使用自保护药芯焊丝堆焊后的磨辊辊套，不考虑煤质的情况下，使用寿命应为12000小时。
即每4000小时磨损量应＜12mm，12000小时磨损量总和＜36mm。
3、其它要求3.1 乙方具备相应资质和成熟经验。
3.2 随货交付的资料包括：产品验收标准、产品材质化验报告单、产品使用说明书、供货清册、产品合格证。
3.3 供货时间应根据甲方要求，如因乙方原因无法按期交货，一切损失由乙方自行承担。
3.4 质量保证3.4.1质量保证期：货到安装使用12个月，质保金为所供产品总价值的20%，达不到使用要求将酌情扣除。
辊压机辊面花纹层的堆焊维修
辊压机辊面花纹层的堆焊维修辊压机辊面花纹层的堆焊维修辊压机是水泥企业的重要设备，其生产效率影响着整个生产过程。
辊面工作时，在高压研磨力的作用下，物料受到挤压变成了密实但充满裂纹的扁平饼状，明显改善了物料的易磨性。
在高应力磨损情况下，最大的缺点是辊面磨损严重、局部剥落，影响辊压机的工作效率。
辊压机的工作状态要求耐磨堆焊材料不仅有较好的耐磨性好，而且要具备较高的韧性和抗疲劳性。
为提高辊压机的生产效率，降低维修成本。
几年来，由维特焊业专门研制的辊压机辊面修复焊丝，颠覆传统耐磨修复，降低辊压机维修成本，提高效率。
正常辊压机使用半年至一年，辊面花纹层基本磨平，大部分企业还坚持继续使用，辊面缺陷越来越大，不仅生产效率降低，还容易使辊子大修时造成报废。
随时修补辊面花纹层和出现的凹坑，对提高辊压机使用寿命和效率至关重要。
经常检查辊面的磨损情况，当辊压机磨损到下图状态时或出现掉块时，就应及时维修，避免出现更大的滚面损坏。
传统的辊面维修一般采用刨掉花纹和疲劳层大修，这样既浪费时间又浪费资金，很容易造成过度维修和辊面报废（合金辊）。
新的辊面堆焊维修办法：由维特高科焊业公司自主研制的药芯耐磨焊丝，只要辊面没有致命缺陷，在辊面花纹层原来基础上，只需清理少量缺陷部分和物料粘连物，无需刨去原来辊面，更不用将过渡层刨掉，直接堆焊修复磨损的花纹层，磨损严重的部位可以先打底处理再修复，这样修复保证辊子尺寸不减小，堆焊时无需加热，工艺简单可靠，最适宜合金辊堆焊维修。
保证辊压机生产效率稳定不减，避免辊子堆焊大修时造成的报废风险。
辊压机花纹层堆焊维修优点：1.保持辊压机台时产量、效率稳定可靠；2.充分利用错峰时间维修,不影响正常生产，白天维修,夜间生产；3.为企业节约堆焊维修费用40-50％。
省时、省力、省钱。
厂家也可自行修复，我们提供上门指导或承包服务。
通过在多个水泥企业对辊压机花纹层耐磨堆焊维修后，从使用情况看效果显著。
花纹层修复后辊压机台时产量提高5-10吨,生产效率提高10-20%。
研山铁矿高压辊磨机工艺参数优化试验
速度 为 １ ． ７ ８ ｍ ／ ｓ ， 此 时 高压 辊磨 产 品 中 一８ ｍ ｍ 粒
级含 量为 ７ ８ ． ７ ８ ％， 一１ ２ ｍ ｍ 粒级 含量为 ９ ２ ． ３ ３ ％。
２ ． ２ 工作 压力 、 边料返 回量试 验
在给 料 粒 度 为 ＋１ ２—５ ０ ｍ ｍ， 辊 面 线 速 度 为 １ ． ７ ８ ｍ ／ ｓ ， 工作 压力 分别 为 １ １ ． ５、 １ ２ 、 １ ２ ． ５ 、 １ ３ ＭＰ ａ ，
１ 选 厂 概 况
１ ． １ 矿石性质
司家营研 山铁 矿属 “ 鞍 山式 ” 沉 积 变 质铁 矿床 ，
图 １ 研 山铁 矿 破 碎 工艺 流 程
矿石类 型 主要 为赤 铁 石 英 岩 和磁 铁石 英 岩 ， 浅 部 为 赤铁矿 石 ， 深部 为磁 铁 矿石 。赤 铁 矿 石 以假 象 和 半 假象赤 铁矿 为主 ， 其 次是 磁 铁 矿 、 褐铁 矿 ， 另有 少 量 黄铁矿 ， 脉石 矿物 以石英 为 主 ， 其 次 为 阳起 石 、 透 闪 石 以及 少量 的角 闪石和 辉石 。
件试 验 ， 结果 如 表 １ 所示 。
从 表 １可 以看 出 ， 随着辊 面线 速度 的升高 ， 高压 由表 ２可 知 ， 随 着工作压 力 的增大 ， 高压辊 磨产 品粒度 变细 ， 但 当工 作 压力 大 于 １ ２ ． ５ ＭＰ ａ时 ， 继续
魏焕民（ １ ９ ６ ８ 一） ， 男， 副 总经 理 ， 高级 工 程 师 ， 硕士 研 究 生
０ ６ ３ ０ ０ ０河北 省 唐 山市 滦 县 。 １ ５ ６
魏焕民
刘桂林等： 研 山铁矿高压辊磨机工艺参数优化试验
２ ０ １ ３年 １ Ｏ月第 １ ０期
表面堆焊技术在夹送辊上的应用
表面堆焊技术在夹送辊上的应用摘要针对表面堆焊技术在夹送辊上的应用进行了研究分析,确定了堆焊工艺和焊丝(剂)成分,成功地利用堆焊技术对报废夹送辊进行了修复,可节省大量贵重金属材料、提高产品力学性能,降低制造成本,缩短生产周期。
满足了生产使用要求,替代了进口产品。
关键词: 夹送辊堆焊焊丝探伤APPL ICATION OF SURFAC ING TECHNIQUE TO DEL IVERY ROLLERS EquipmentManufacturing and Fixing Company Handan Iron and Steel Group Zhang Dongm ingThe 718 Research Institute of China Ship Scientific Research Center Wang J iebingAbstract The app lication of surfacing technique to delivery rollerswas studied. The surfacing technology, the ingre2 dient of welding flux and the composition of welding wire were defined. By app lying the surfacing technique to repair thewaste delivery rollers, a lot of noble metalswere saved; the mechanical p roperties of the productswere imp roved; theman2ufacture costwas reduced and the cycle of the p roduction was shorten. The repaired delivery rollers could satisfy the pro2duction needs, rep lacing the imported ones.Key words: delivery roller, surfac ing, weld ing wire, in spection0 前言邯钢薄板坯连铸连轧生产线于1999 年12 月10日投产使用,是国家引进德国西马克公司研究开发的20世纪90年代世界钢铁工业高新技术CSP (Compact Strip Production即紧凑式板带生产)生产线之一,是国家“九五”重点工程之一。
冷轧支撑辊整体堆焊修复工艺研究
冷轧支撑辊整体堆焊修复工艺研究雷泽红【摘要】摘要针对冷轧支撑辊的使用工况和使用要求，合理选择冷轧支撑辊辊身堆焊工艺路线和焊材，通过焊前预热、轧辊表面埋弧堆焊、焊后热处理等措施，实现了Φ1525mm的Cr5辊整体修复，并通过实际生产线上的运行考核，能较好地满足生产使用要求，有效降低了轧钢成本。
【期刊名称】武汉工程职业技术学院学报【年(卷),期】2011(023)004【总页数】4【关键词】关键词 Cr5支撑辊；堆焊修复冷轧支撑辊作为生产线上的重要部件之一，其质量的优劣，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，同时能够提高轧机的效益和产品的质量。
轧辊堆焊具有成本低、效果好等优点而被国内外广泛采用，采用低碳合金钢堆焊硬面层的复合轧辊来取代整体铸造或锻造的高碳高合金辊技术日益受到重视。
但冷轧支撑辊使用工况恶劣，对支撑辊的硬度、硬度在圆周方向和深度方向的均匀性、应力分布均匀性等要求高，且冷轧是连续式大生产，因支撑辊问题造成断带或换辊等对生产节奏、生产效益等都产生较大影响。
因此，各大钢厂对冷轧支撑辊的堆焊和使用都比较慎重，冷轧支撑辊堆焊修复后成功使用的实例较少。
我们也仅堆焊修复了两根冷轧支撑辊。
本文通过对武钢冷轧支撑辊使用状况分析，合理选择辊身硬面堆焊工艺路线和焊材，充分利用现有报废辊坯，实现了冷轧平整机锻钢支撑辊辊身整体堆焊，单边使用层厚度达35mm。
1 冷轧Cr5支撑辊的修复技术参数冷轧支撑辊使用周期长（每根支撑辊每次上机时间约15天～20天，从新辊使用至报废时间约2年半左右），且承受不规则磨损、弯辊力、轧制冲击等导致的附加应力，必须具备好的耐磨损性能，高抗接触疲劳和抗弯曲疲劳能力。
目前冷轧板带轧机支撑辊几乎均为合金锻钢辊，现普遍用Cr5锻钢辊，其主要失效形式有两种：一是疲劳磨损，工件尺寸达到轧机极限尺寸，二是由于应力过大，轧制过程中产生大裂纹或大剥落而造成轧辊报废。
立磨磨辊盘瓦耐磨堆焊中的几个问题
立磨磨辊盘瓦耐磨堆焊中的几个问题立磨磨辊盘瓦耐磨堆焊中的几个问题近几年中国经济的快速发展带动水泥行业实现了产量的高速增长，2006年全国水泥生产量达到12.4亿吨，而在整个水泥生产过程中，须粉碎、粉磨处理约32亿吨燃料、原料、半成品。
技术装备的进步使大多数新型干法水泥生产企业已采用立式辊磨制备生料、煤粉、矿渣粉、水泥，或使用立磨、辊压机作为预粉磨设备。
这些设备的磨辊/盘、挤压辊在复杂多变甚至恶劣的工况条件下工作一段时间后，其表面会不可避免地受到磨损，直接影响生产效率。
解决这一问题，除了更换备件，最好的方法就是提高磨辊与磨盘的耐磨性能，硬面耐磨堆焊修复技术由此应运而生。
应用这项技术在耐磨件表面堆焊一层或多层硬质合金，使其表面层具有更好的耐磨损、耐腐蚀、高抗热疲劳性等特点，显著提高耐磨件的使用寿命，降低企业设备维修和更换的成本，为企业创造巨大的经济效益。
目前耐磨堆焊技术已经成为电力、水泥、钢铁、机械、船舶、管件制造等企业耐磨部件堆焊修复的首选。
在硬面堆焊领域处于国际先进地位的专业化公司，其明弧冷焊等技术已成功应用在水泥、电力等行业的耐磨部件的处理工程上，现将立磨磨辊/盘瓦堆焊中的几个技术问题作一探讨。
一、磨损机理及耐磨材料的选择1.磨损机理磨辊/磨盘是立磨的关键部件，但是由于被碾磨物料成分复杂，常常含有一些硬杂质，如石英石、铁块等，在长期的碾磨过程中会对磨辊/磨盘产生严重磨损，使得磨辊与磨盘之间的间隙不断加大，设备运转效率下降，能耗提高，进而降低了生产效率，提高了生产成本。
不同的原料对磨辊/盘瓦的磨损程度不同，磨辊/盘瓦的寿命也因此而不同。
磨辊的磨损主要是矿石、煤等原料以及杂质对磨辊/盘瓦形成的三体高应力磨料磨损，这些杂质如石英、黄铁矿等的硬度也是一个重要指标。
实践表明，杂质硬度对磨辊磨损有着重要的影响，如石英和黄铁矿含量增加，被磨材料形成的磨沟增加并明显变深变宽。
通过电镜分析，可以看到磨辊表面的犁沟。
立磨磨辊耐磨硬质合金的堆焊工艺
焊 后 留在焊 缝 及 附近 的 残 存 焊 渣 等 会 破 坏 母 材 表 面 的 氧 化 膜 ，有 时 还 会 腐 蚀 母 材 ，应 及 时 清 理
干净。
小 ，焊透性 好 、气孔 少 ，同 时不 需要 清 根 封底 焊 接 ， 缩短 了焊 接 时 间 ，提 高 了 生 产 效 率 ，同 时 节 省 了焊 接材料 ，降低 了制造成 本 ，充分体 现 出双 面 同步 ＴＧ Ｉ
层 ，严 格控 制 层 间 温度 等 一 系列 工 艺 措 施 ，成 功 完 成 了对立 磨 辊 套 的耐 磨 硬 质 合金 的 离线 堆 焊 ，取 得
较 好 的效 果 。
Ｚ ２ ＳＭｎ铸钢的化学成分 （ Ｇ０ｉ 质量分数 ）（ ） ％
Ｃ ｓ ｊ Ｍｎ Ｎｉ Ｐ Ｓ
技术要求 Ｏ １ ．２
铸 钢 ，焊 接 性 能 相 对 较 好 。堆 焊 母 材 如 图 １所 示 ，
（ ）堆 焊工 艺制 定 ２
基 于母 材 与 堆 焊所 需 硬 质
其化 学成 分如 附表 所 示 。
合金 硬度 、线 膨 胀 系 数 等 特性 差 异 较 大 ，为 保 证 堆
Ｏ◆ ００ ● ００● ００● ００ ● ００● ００◆ ００ ◆ ００● ００● ００ ● ００● ００● ００ ● ００◆ ００◆ ００ ◆０ ０● ００● ００ ●０ ０◆ ００● ００ ●０ ０● ００● ００ ●００ ● ００● ００● ００ ◆ ０ｏ◆ ｏｏ◆ ｏｏ ◆００ ● ００● ００● ００ ◆ｏ ｏ● ００◆ ００◆ ｏ０ ●０ ０● ００◆ ００● ０