[發明專利]一種連鑄輥的等離子弧熔覆修復方法

無效

• 申請號: 201210389269.4
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN102912276A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 趙明鷹
• 申請（專利權）人: 秦皇島格瑞得節能技術服務有限公司
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06;B23P6/00
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務所 13102
• 代理人: 戴輝

技術領域

本發明涉及一種機械零件的修復方法，尤其涉及一種連鑄輥的等離子弧熔覆修復方法。

背景技術

連鑄輥是現代煉鋼廠板坯連鑄系統的重要部件之一，在連鑄生產線各工作段中都有應用。連鑄輥在工作中的早期損傷，嚴重影響連鑄機的連續生產，同時輥子的磨損和破壞也使板坯產品質量下降，生產成本提高。連鑄輥的材質主要是35CrMo或42CrMo鋼，經精鑄、鍛坯、調質熱處理以及精加工而成。在工作中，連鑄輥一方面要承受上千攝氏度高溫鋼坯的鼓肚力和靜壓力而引起的循環載荷，另一方面還要承受噴淋冷卻水的交變熱循環作用，因此連鑄輥使用一段時間后，其破壞形式除不同程度的磨損、腐蝕和彎曲變形外，輥面也將產生較嚴重的龜裂狀熱裂紋。當裂紋的深度和長度超過輥體材料所能允許的某一極限時，在使用過程中將導致突發的失穩斷裂事故。連鑄輥經常磨損和損壞，不僅造成直接生產成本增加，更重要的是直接影響連鑄機的作業率。鋼坯連鑄機連鑄輥的使用壽命短，是鋼鐵企業普遍存在而且亟待解決的技術難題。

針對上述問題，國內外開展了多方面的研究工作，通常采用的辦法是規定一個安全的使用周期，定期停機檢查和更換連鑄輥。更換下來的連鑄輥，需要經過修復后方能再次使用。目前，連鑄輥主要采用堆焊技術進行修復，如埋弧堆焊、明弧堆焊、帶極堆焊等，但是由于堆焊焊絲成分、質量及堆焊技術本身特點等問題，實際生產中容易在修復后的連鑄輥中存在夾渣、氣孔、裂紋等缺陷，嚴重影響了修復后連鑄輥的使用壽命。同時，焊接過程導致連鑄輥基材的變形量大等問題，也影響了連鑄輥修復的成品率。堆焊技術已經無法完全滿足鋼鐵企業對于修復的連鑄輥長壽命、高質量的要求，迫切需要一種低能耗、低成本、環保、工藝可控性強的連鑄輥修復方法。

發明內容

鑒于上述現狀，本發明的目的在于提供一種可提高連鑄輥使用壽命，降低消耗，抗氧化性強，而且工藝簡單，可控性強，無污染、成本低，生產率高的連鑄輥的等離子弧熔覆修復方法。

本發明修復方法包括如下步驟：

1、檢測連鑄輥表面磨損部位以及疲勞損傷程度；

2、依據疲勞損傷情況對連鑄輥的表面進行車削處理，去除連鑄輥表面的疲勞層，車削量為1～3mm；

3、對車削后的連鑄輥表面及內部缺陷進行磁粉探傷和超聲波探傷檢測；

4、對連鑄輥基材成分進行檢測，根據檢測結果按比例選取Ni45、WC合金粉末，其中Ni45合金粉末占總質量的96~98%，WC合金粉末占總質量的2%～4%，將Ni45合金粉末與WC合金粉末放入機械式混粉器中，混合1～2小時后得到Ni45與WC混合合金粉末；

5、將上述混合合金粉末與乳白膠按重量比為15~20：1混合攪拌，攪拌后的混合合金粉末具有一定粘度且無結塊，然后將混合合金粉末均勻地涂刷在連鑄輥基材表面，預涂層厚度為2~4mm，自然干燥；

6、將上述帶有預涂層的連鑄輥固定在等離子弧熔覆設備加工機床上，機床主軸勻速旋轉，等離子弧對連鑄輥進行單道掃描，等離子弧熔覆的工藝參數為：工作電流為：180～200A，工作電壓為：18～20V，掃描寬度為：4mm，掃描速度為：250~350mm/min，搭接率5%，噴嘴距離工件3mm，用氬氣為保護和電離氣體，保護氣體量18L/min，電離氣體量13L/min，在連鑄輥表面熔覆Ni45與WC混合合金粉末，熔覆層厚度為：1.5～3.5mm；

7、將熔覆后連鑄輥，進行精加工至符合連鑄輥的尺寸公差和粗糙度要求，并對加工后的熔覆層選用磁粉和超聲波進行表面探傷檢測，即修復完畢。

在本發明中，所述的Ni45合金粉末為60～160目。

在本發明中，所述的WC合金粉末為80～325目。

在本發明中，其中步驟（7）中，將熔覆后連鑄輥，進行精加工，并選用磁粉或超聲波進行表面探傷有缺陷后，可再次通過等離子弧熔覆Ni45與WC混合合金粉末進行局部修補。