[發明專利]一種使用堆焊修復技術制造彎曲輥的方法

在審

• 申請號: 201710673444.5
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107442892A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 沈祥紅
• 申請（專利權）人: 江蘇錦航機械制造有限公司
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/18;B23K35/30;B23K35/368;B23P6/00
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技術領域

本發明涉及一種使用堆焊修復技術制造彎曲輥的方法，屬于焊接技術領 域。

背景技術

熱連軋熱卷箱安裝于粗軋末機架和精軋飛剪之間，它的工作是將末道次拋 鋼后的中間坯高速無心卷取成一個鋼卷，然后再反向開卷，同時將中間坯送至 精軋機組進行軋制。在生產過程中，為加快生產節奏，熱卷箱一般采用雙站的 工作方式：當精軋首機架咬鋼后，把卷取站的鋼卷移送到開卷站繼續開卷工 作，讓卷取站繼續為卷取下一個中間坯作準備。彎曲輥是熱卷箱的關鍵部件， 它的主要作用是將軋制的中間坯輔助成卷。彎曲輥在卷取工作開始和結束之 前，一直承受著1200～1300℃的高溫，并承受著熱軋中間坯的摩擦，工作條件 極為惡劣。由于工作條件的特殊性，彎曲輥的使用壽命短，在攀鋼通常不足3 個月；而且在使用過程中輥面還粘鋼，這直接影響軋機的作業效率、鋼材的質 量、維修的費用，最終影響鋼材的制造成本。

目前修復、制作彎曲輥的工藝如下：準備輥心→探傷檢驗→焊前預熱→堆 焊過渡層并保溫→堆焊工作層并保溫→焊后熱處理→焊后機加工→成品檢測→ 成品涂油、包裝等復雜工藝流程。目前堆焊彎曲輥工作層的焊絲一般為馬氏體 型合金焊絲，上述馬氏體型堆焊金屬，具有空淬特性，在高溫堆焊下為馬氏體 組織，并有碳化物析出，堆焊后輥面硬度達45～55HRC。為滿足修復工作硬 度、金相組織穩定、消除焊接應力等要求，焊后需要熱處理，具體地使碳化物 在堆焊工作層金屬的基體組織上彌散析出，而這樣會形成二次硬化。同時由于 這類合金成分的裂紋敏感性高，需要焊前預熱，在焊接過程中保溫和焊后緩冷 措施；此外為了改善熔合區性能，需堆焊過渡層，之后再堆焊工作層。利用這 種馬氏體型合金焊絲堆焊后，彎曲輥表面硬度高于45HRC，且在使用過程中仍 然存在輥面粘鋼和使用壽命短的問題。由于輥面粘鋼會影響鋼材質量，嚴重時 會導致彎曲輥提前下機，安裝新輥。同時，由于上述堆焊方法需要焊前預熱和 在堆焊過程中保溫處理等，其中預熱和保溫處理中溫度一般為200～400，℃甚 至更高的溫度。為滿足堆焊過程的溫度要求，一般采取電加熱、煤氣加熱等方 法，這使堆焊操作人員的工作環境極差，同時不利于堆焊修復、制作彎曲輥質 量的穩定。因此，選擇合適的焊材和采用一種方便、易操作的堆焊方法以滿足 堆焊后輥面不粘鋼且使用壽命長，這對堆焊技術人員是一個重要的課題。

發明內容

本發明提供一種一種使用堆焊修復技術制造彎曲輥的方法，堆焊后的彎曲 輥表面不粘鋼同時使用壽命長。

本發明一種使用堆焊修復技術制造彎曲輥的方法包括選擇合適的焊材和調 整工藝參數進行堆焊工作，其特征在于：

所述焊材為鎳鉻鋁型鎳基合金藥芯焊絲和與之匹配用的焊劑，堆焊后熔敷 化學成分重量比為Cr︰Al︰Ni＝6～8︰6～8︰80～86；

所述堆焊工作包括以下步驟：輥心預處理→探傷檢驗→調整工藝參數并堆 焊→機加工→成品檢驗。

其中，所述鎳鉻鋁型鎳基合金藥芯焊絲的外皮為純鎳帶，其中藥芯由下述 重量百分比的組分組成：金屬鋁13.4～44.5％、金屬鉻：12.6～42.2％、螢石： 5～13.3％、金屬鎳粉：0～69％。

具體的，上述藥芯焊絲中藥芯由下述重量百分比的組分組成：金屬鋁 22.2～36％、金屬鉻：21～33％、螢石：5.8～10％、金屬鎳粉：21～61％。

優選的，上述藥芯焊絲中藥芯由下述重量百分比的組分組成：金屬鋁 26.8～31.4％、金屬鉻：24.6～28.8％、螢石：7.6～8.8％、金屬鎳粉：31～ 41％。

具體的，上述藥芯焊絲的藥芯中金屬鋁、金屬鉻、螢石和金屬鎳粉的粒徑 分別為：金屬鋁：40～60目、金屬鉻：70～90目、螢石：50～70目、金屬鎳 粉：100～140目。

優選的，藥芯中金屬鋁、金屬鉻、螢石和金屬鎳粉的粒徑分別為：金屬 鋁：50目、金屬鉻：80目、螢石：60目、金屬鎳粉：120目。

其中，所述鎳鉻鋁型鎳基合金藥芯焊絲中藥芯的重量占藥芯焊絲總重量的 比例為20～50％。

上述藥芯焊絲按照一般藥芯焊絲的制備方法制作，具體為：以純鎳帶為外 皮原料，以金屬鋁、金屬鉻、螢石和金屬鎳粉作為藥芯成分，經過鎳帶裁剪、 鎳帶去油干燥、藥芯配料干燥，軋制、藥芯填入外皮中，拉絲成不同直徑規格 的藥芯焊絲。