[發(fā)明專利]一種帶鋼卷取機(jī)空心軸缺陷處理修復(fù)再造的新工藝方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810181487.2
• 申請日: 2008-11-11
• 公開（公告）號: CN101397663A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周武軍;朱慶強(qiáng);倪勇仁;羅云;寇漢萍;溫曙光
• 申請（專利權(quán)）人: 岳陽大陸激光技術(shù)有限公司;寇漢萍;朱慶強(qiáng)
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B23P6/00
• 代理公司: 岳陽市科明專利事務(wù)所
• 代理人: 彭乃恩;陳慶元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光熔覆復(fù)合功能材料技術(shù)領(lǐng)域，特別一種帶鋼卷取機(jī)空心軸缺陷處理修復(fù)再造的新工藝方法。

背景技術(shù)

鋼廠熱連軋板生產(chǎn)線中的卷取機(jī)是成卷軋制和帶鋼精整機(jī)組中的重要設(shè)備，卷取機(jī)的作用是將軋制的成品卷取成卷，鋼卷單重約15-30噸，以適應(yīng)生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存及用戶的需要。卷取機(jī)有很大的張力以保證降低軋制壓力，減少帶鋼翹曲現(xiàn)象，從而提高帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量。卷取機(jī)卷筒的結(jié)構(gòu)為二斜面四菱錐軸、弓形塊、空心軸和鉗口組成。空心軸作為卷取機(jī)核心設(shè)備部件，部件單重4.5噸，新件制造周期12個(gè)月以上，費(fèi)用極高，目前還有許多生產(chǎn)線采用進(jìn)口件。因空心軸工作在高速、高溫、交變重載荷工作環(huán)境易出現(xiàn)超磨損、高溫氧化腐蝕、局部裂紋并快速延展損壞失效而報(bào)廢，有效壽命僅80萬噸鋼卷加工量。給企業(yè)帶來極高的配件消耗成本，檢修成本，生產(chǎn)作業(yè)率下降，安全隱患增多，直接影響到工廠的安全生產(chǎn)和效益。由于卷取機(jī)空心軸材料要求嚴(yán)格，精度高，可焊性差，加工制造復(fù)雜，周期長，費(fèi)用高，一直未找到一個(gè)經(jīng)濟(jì)有效、安全可靠恢復(fù)功能修復(fù)利用的好方法，目前解決的辦法只有更換新的空心軸，給鋼廠企業(yè)帶來及高的配件消耗成本。2007年岳陽大陸激光技術(shù)有限公司和武鋼股份有限公司設(shè)備管理部經(jīng)雙方技術(shù)論證，利用激光熔覆技術(shù)的工藝原理和特點(diǎn)以及復(fù)合功能材料技術(shù)成功的進(jìn)行了空心軸缺陷修復(fù)處理再造，并取得良好的使用效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和問題加以改進(jìn)，提供一種帶鋼卷取機(jī)空心軸缺陷處理修復(fù)再造的新工藝方法，達(dá)到恢復(fù)缺陷空心軸的機(jī)械性能及可再用功能的新件水平，且技術(shù)可靠性高、經(jīng)濟(jì)性好。

本發(fā)明包括以下工藝步驟：

1)對裂紋進(jìn)行無損探傷檢查，確定裂紋的數(shù)量和走向，選擇其中幾條相對比較深的裂紋進(jìn)行清理，了解裂紋形貌和空間走向，對磨損和腐蝕區(qū)域進(jìn)行清理去除損傷層；

2)根據(jù)實(shí)際檢測結(jié)果，結(jié)合激光熔覆的特點(diǎn)設(shè)計(jì)裂紋打磨工藝坡口的截面形狀、底部寬度和深度的設(shè)計(jì)；

3)去除表面附著物和磨損部位疲勞層，分別對每條裂紋按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行坡口清理打磨，裂紋清理干凈后，并對其進(jìn)行殘余應(yīng)力消除，最后潔凈技術(shù)處理；

4)采用激光熔覆復(fù)合方法，在軸母體裂紋坡口區(qū)域先熔覆熔合結(jié)合強(qiáng)度高、金相組織穩(wěn)定和優(yōu)異的抗裂性專用鎳基合金底層材料，面層使用耐腐蝕性、耐磨性專用鈷基材料的表面功能復(fù)合材料至設(shè)計(jì)尺寸并留加工最佳余量；

5)激光熔覆復(fù)合完后進(jìn)行加工至所需尺寸和表面粗糙度；

6)品質(zhì)檢測，對再造區(qū)域進(jìn)行表面磁粉探傷和超聲波探傷檢測，硬度檢測，表面粗糙度檢測。

本發(fā)明所述的鎳基合金材料的化學(xué)成分組成重量份為：0.34份C、21.04份Cr、8.11份Mo、1.5份A1、3.08份Ti。

本發(fā)明所述的鈷基合金材料的化學(xué)成分組成的重量份為：1.0-1.3份C、28-30份Cr、3.0份Fe、0.50份Mn、1.00份Mo、3.00份Ni、1.55份Si、5.5份W、其它為Co。

本發(fā)明所述的無損探傷檢查為表面著色滲透探傷檢測。

本發(fā)明所述的工藝坡口設(shè)計(jì)為上大下小的梯形的端面形貌、底部寬度5mm、斜邊按角度為25-30℃進(jìn)行打磨，深度根據(jù)裂紋的深度而定，并做消除應(yīng)力處理。

本發(fā)明所述的激光熔覆打底的工藝參數(shù)為：激光功率為2000-3500W，光斑直徑為3-4mm，掃描速度為350-500mm/min，搭接率20-30％，氬氣保護(hù)；合金材料使用送粉器用同步送粉方式將材料送入激光熔覆的熔池，并使用自動(dòng)編程完成激光熔覆操作，以提高熔覆質(zhì)量。

本發(fā)明所述的激光熔覆面層的工藝參數(shù)為：激光功率為3000-4500W，光斑直徑為2.5-4.5mm，掃描速度為400-600mm/min，搭接率20-30％，氬氣保護(hù)；合金材料預(yù)制在底層熔覆材料表面。

本發(fā)明所述的激光復(fù)合的表層的厚度為3-4.5mm。

本發(fā)明所述的加工按照著色探傷檢測、粗打磨、粗銑和精銑處理，使用專用胎具對研和拋光處理。

本發(fā)明所述的品質(zhì)檢測為對再造區(qū)域表面磁粉探傷和超聲波探傷檢測，硬度檢測，表面粗糙度檢測。