[發明專利]一種線材高速軋機輥軸修復方法

在審

• 申請號: 201310053551.X
• 申請日: 2013-02-19
• 公開（公告）號: CN103990935A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 余良棟;李皓
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23P6/00
• 分類號: B23P6/00
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成;肖祎

技術領域

本發明涉及輥軸修復工藝，更具體地說，涉及一種線材高速軋機輥軸修復方法。

背景技術

線材高速軋機多為懸臂軋機，軋機輥軸是用于完成產品軋制生產的主要零件，其典型結構如圖1所示，輥軸材質為滲碳淬火鋼材料，通過驅動齒輪傳動輥軸上的傳動齒輪使得輥軸旋轉，然后由輥軸上安裝工作側油膜軸承部位與安裝傳動側油膜軸承部位來承載徑向軋制力，在運轉時油膜軸承與輥軸之間由潤滑油膜來填充。安裝工作側和傳動側油膜軸承部位均使用了滲碳淬火熱處理，表面硬度達到HRC60以上。

在實際工作中，由于軋制用冷卻水侵入潤滑系統，造成潤滑油大量含水，無法在輥軸與油膜軸承之間形成良好的潤滑油膜，這會引起工作側油膜軸承燒損，并使得安裝工作側油膜軸承部位的軸段損壞嚴重。而當油膜軸承燒損瞬間產生的高溫，會造成輥軸此部位的基體材料內部產生裂紋與缺陷。目前，對于類似此類失效的輥軸無相應的修復方式，因此，不進行再修復利用，而該輥軸以進口件為主，且價格昂貴與供貨周期長，從而造成了較大的成本及浪費。

這是因為目前常見的軸修復方法多為常規的焊接、等離子噴涂、鍍鉻等方式。這些修復方法若用于油膜軸承燒損的輥軸，會存在如下問題：1）普通氣體保護焊修復方式仍會對滲碳淬火類材料產生較大殘余內應力，造成軸彎曲變形或內部材料裂紋缺陷，會在后續使用中發生斷軸現象。2）等離子噴涂修補的材料損失僅為單側0.75mm左右，不足以彌補油膜軸承燒損引起的輥軸材料缺陷數量，且與基體材料結合強度不足，運行時會產生剝落引起油膜軸承燒損。3）鍍鉻修復與基體結合性能大幅提高，但鉻層修補厚度僅為單側0.5mm。所以常規修復均不能彌補由于輥軸表面惡性損壞而引起的基體材料變化和外形尺寸減小。

發明內容

針對現有技術中存在的上述缺點，本發明的目的是提供一種線材高速軋機輥軸修復方法，通過激光熔敷與表面鍍鉻工藝的組合，即彌補了材料損失，又不造成內應力對軸本身性能的影響，并使其表面硬度值達到HRC60以上。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

該材高速軋機輥軸修復方法，包括以下步驟：

A．對輥軸的安裝油膜軸承部位進行去除疲勞層，并進行探傷；

B．采用激光熔敷方式進行修補；

C．在激光熔敷層表面進行鍍鉻以恢復尺寸；

D．對輥軸進行機加工工序。

在步驟A中，具體包括以下步驟：

A1．使用車削加工去除安裝油膜軸承部位的疲勞層，第一次車削量為2mm，第二次車削量為1mm，第三次之后每次車削量為0.5mm，且最終疲勞層的最大去除量小于等于輥軸直徑的10％；

A2．在每次車削疲勞層之后，使用磁粉探傷檢測車削部位裂紋狀態，當檢測發現無缺陷時，停止去除疲勞層的車削工序；

A3．若在疲勞層最大去除量之內無磁粉探傷缺陷，則對軸頸應力易集中部位實施超聲波探傷。

在步驟B中，具體包括以下步驟：

B1．利用激光熔敷方式來恢復疲勞層去除部位的尺寸；

B2．將軸段尺寸恢復至設計尺寸的上公差；

B4．當激光熔敷結束后，實施熔敷表面粗磨加工，使熔敷表面磨光滑后再次磁粉探傷，確認表面缺陷狀態，并檢測表面硬度。

在步驟B4中，所述的熔敷層表面硬度應達到HRC38-42。

在步驟C中，具體包括以下步驟：

C1．將激光熔敷層表面繼續精磨加工至設計下公差-0.30mm；

C2．對其余不需修復的軸段進行保護，然后在激光熔敷層表面進行鍍鉻修復，鍍鉻修復尺寸至設計上公差＋0.20mm。

在步驟D中，具體包括以下步驟：

D1．對鍍鉻完成的輥軸進行粗磨加工，去除表面鍍鉻殘留氣孔缺陷；

D2．超精磨加工軸段至尺寸公差值；

D3．測量表面硬度值實際數據。

在上述技術方案中，本發明的線材高速軋機輥軸修復方法，依次包括對輥軸的安裝油膜軸承部位進行去除疲勞層、探傷、激光熔敷、鍍鉻和機加工等工序。其中，通過激光熔敷工藝可以修補軸段上大量缺失的材料，并且不會產生過大的殘余內應力，引起軸彎曲變形與內部裂紋擴展；而通過鍍鉻工藝則可使得修復表面硬度達到HRC60以上，從而不但彌補了材料損失，又不造成內應力對軸本身性能的影響，并使表面硬度值達到HRC60以上，滿足了線材高速軋機的使用需求。

附圖說明

圖1是本發明的輥軸修復方法的主流程框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例進一步說明本發明的技術方案。