一种宽厚板机架辊表面堆焊方法
【专利摘要】本发明公开了一种宽厚板机架辊表面堆焊方法，先对辊面进行探伤并机加工去除疲劳层，并对机架辊进行焊前预热并保温；然后采用自动埋弧焊机对辊面依次进行埋弧堆焊打底层和工作层；再进加热炉进行回火以消除应力，并出炉冷却；最后上机床粗加工并探伤，再精加工至图面尺寸。该堆焊方法针对宽厚板机架辊的特点，对堆焊工艺实施优化改进，使辊面整体强度、冲击韧性大大提高。
【专利说明】一种宽厚板机架辊表面堆焊方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及埋弧焊工艺，更具体地说，涉及一种宽厚板机架辊表面堆焊方法。
【背景技术】
[0002]埋弧焊具有生产效率高、焊接质量高、劳动条件好等优点，在造船、压力容器、桥梁、铁路车辆、管道、海洋结构等领域有着广泛的应用，适用于低碳钢、低合金钢、不锈钢、铜及其合金的焊接。进入21世纪，科学技术突飞猛进的发展，高效化焊接已提上日程，埋弧焊接高效化已是国内外焊接加工技术研究和应用的重要趋势。
[0003]轧机机架辊安装于轧机的进出口，每块成品钢板均由此通过，辊面的好坏直接影响钢板的表面质量。而机架辊是厚板轧机的关键部件，在热疲劳、氧化、腐蚀、磨损的工况条件下工作，经过使用一段时间后，会出现表面龟裂、裂纹、磨损、弯曲、剥离掉肉、等缺陷，辊面还时常出现粘钢现象，这些严重影响着钢板的表面质量。
[0004]申请号为201010122513.1、专利名称为不锈钢热轧输送辊埋弧焊堆焊修复方法，其是对热轧输送辊道进行埋弧焊堆焊修复，包括如下步骤:I)焊前处理，对辊子进行焊前预热，预热温度控制在250-300° C，保温时间> 3.5h ；2)埋弧焊工艺:a.打底层堆焊:焊接电流控制在300-350A、焊接电压27-28V、焊接速度控制在500mm/min、螺距:10-llmm、堆焊厚度控制在单边1-1.5mm/层、层间焊接温度控制在300-350° C ；b.工作层堆焊:焊接电流330-380A、焊接电压28-32V、焊接速度500-650mm/min、螺距:12-13mm、堆焊厚度控制在单边2-2.5mm/层、层间焊接温度控制在300-350° C ;3)焊后处理，对堆焊好的热轧辊做消除应力热处理，回火温度控制在550-580° C，保温时间>6h。这个技术的堆焊层具有较高的抗剥落性能、良好的耐磨损性能和抗疲劳性能。他的堆焊层硬度在HRC40左右。
[0005]然而，对于宽厚板生产线的轧机机架辊，由于其生产的高强度钢种(X80、不锈钢、Q550、Q690)、板坯自身重量重和板坯输送过程的冲击震动的特点，要求堆焊层不仅要具备较高的硬度和耐磨性，更须具备优良的冲击韧性(抗剥落能力)和抗粘钢能力，才能满足使用要求。因而目前还没有一种堆焊修复方法能够较好的满足其修复需求。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种宽厚板机架辊表面堆焊方法，能够使机架辊表面整体强度、冲击韧性大大提高。
[0007]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0008]该宽厚板机架辊表面堆焊方法，包括以下步骤:
[0009]A.对辊面进行探伤并机加工去除疲劳层，并对机架辊进行焊前预热并保温；
[0010]B.采用自动埋弧焊机对辊面进行埋弧堆焊，焊接参数设定为:电流480A?520A，电压28?32V，焊丝直径为4mm，堆焊速度480?500mm/min，焊缝搭接量为焊道宽度的40% -50% ;管状焊丝与机架辊中心线偏移25-30mm，偏移的位置为堆焊时辊子的旋转方向相反位置；[0011]C.进加热炉进行回火以消除应力，并出炉冷却；
[0012]D.上机床粗加工并探伤，再精加工至图面尺寸。
[0013]在步骤A中，所述的焊前预热温度为350° C-380。C，温度上升为40° C/小时，保温为10小时。
[0014]在步骤B中，所述的埋弧堆焊包括以下步骤:
[0015]B1.采用火焰枪对辊面加热，使得温度达到300-320° C ；
[0016]B2.在辊面堆焊打底层；
[0017]B3.在打底层上堆焊工作层，并保证工作层的厚度大于等于20mm。
[0018]在步骤B2和B3中，所述的堆焊使用的焊剂在使用前须在200?300°C下烘烤5h，以去除水分。
[0019]在步骤C中，所述的回火以40° C/小时的温升加热至350° C，保温6小时，再以40° C/小时的温升加热至530° C，保温10小时，在炉内冷却至80° C以下出炉。
[0020]在上述技术方案中，本发明的宽厚板机架辊表面堆焊方法，先对辊面进行探伤并机加工去除疲劳层，并对机架辊进行焊前预热并保温；然后采用自动埋弧焊机对辊面依次进行埋弧堆焊打底层和工作层；再进加热炉进行回火以消除应力，并出炉冷却；最后上机床粗加工并探伤，再精加工至图面尺寸。该堆焊方法针对宽厚板机架辊的特点，对堆焊工艺实施优化改进，使辊面整体强度、冲击韧性大大提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明的宽厚板机架辊表面堆焊方法的流程框图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0023]请参阅图1所示，本发明的宽厚板机架辊表面堆焊方法包括以下步骤:
[0024]A.对辊面进行探伤并机加工去除疲劳层，并对机架辊进行焊前预热并保温；
[0025]B.采用自动埋弧焊机对辊面进行埋弧堆焊，焊接参数设定为:电流480A?520A，电压28?32V，焊丝直径为4mm，堆焊速度480?500mm/min，焊缝搭接量为焊道宽度的40% -50%;管状焊丝与机架辊中心线偏移向堆焊时辊子的旋转方向相反25mm-30mm (此句不通)；
[0026]C.进加热炉进行回火以消除应力，并出炉冷却；
[0027]D.上机床粗加工并探伤，再精加工至图面尺寸。
[0028]在步骤A中，所述的焊前预热温度为350° C-380。C，温度上升为40° C/小时，保温为10小时。
[0029]在步骤B中，所述的埋弧堆焊包括以下步骤:
[0030]B1.采用火焰枪对辊面加热，使得温度达到300-320° C ；
[0031]B2.在辊面堆焊打底层；
[0032]B3.在打底层上堆焊工作层，并保证工作层的厚度大于等于20mm。
[0033]在步骤B2和B3中，所述的堆焊使用的焊剂再使用前须在200?300°C下烘烤5h，以去除水分。[0034]在步骤C中，所述的回火以40° C/小时的温升加热至350° C，保温6小时，再以40° C/小时的温升加热至530° C，保温10小时，在炉内冷却至80° C以下出炉。
[0035]下面对本发明进行具体举例说明:
[0036]本发明选用MZ.1 —1000型自动埋弧焊机进行丝接圆周方向连续螺旋埋弧焊堆焊。
[0037]选用的焊接材料如下:打底层采用的焊丝:石洞口冶金设备有限公司的SDK-35，直径Φ 4mm，配套焊剂TF-81，打底层堆焊一层，单边厚度在2.5-2.6mm ；
[0038]工作层采用的焊丝:石洞口冶金设备有限公司的SDK-55，直径Φ4πιπι，配套焊剂TF-81，工作层堆焊厚度单边15-20mm ；
[0039]焊接材料中焊丝不应有锈、油等杂物，焊剂使用前必须在200?300°C下烘烤5h，去除水分；
[0040]对辊道进行探伤检查，机加工，以去除缺陷和车去疲劳层；
[0041]堆焊前处理，对辊子进行焊前预热，预热温度350° C-380。C，温度上升为40° C/小时，保温10小时；
[0042]埋弧堆焊工艺，为保证堆焊质量，经过大量的实验，最终将焊接参数设定为:电流480A?520A，电压28?32V，焊丝直径为4mm，工件堆焊速度480?500mm/min，焊缝搭接量约为焊道宽度的40% -50% ；
[0043]管状焊丝与机架辊中心线偏移25_30mm，偏移的位置为堆焊时辊子的旋转方向相反位置；
[0044]焊后处理，对堆焊好后的机架辊做消除应力热处理，将机架辊进加热炉加热，以40° C/小时的温升加热至350° C，保温6小时，再以40° C/小时的温升加热至530° C，保温10小时，在炉内冷却至80° C以下出炉。
[0045]最后，上机床进行粗加工，对机架辊进行着色和超声波探伤，检查辊子无缺陷，精加工至图面尺寸。
[0046]经测试，采用上述堆焊方法后的辊面堆焊层硬度均在HRC52左右，完全能够满足其使用要求。
[0047]本【技术领域】中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
【权利要求】
1.一种宽厚板机架棍表面堆焊方法，其特征在于: 包括以下步骤: A.对辊面进行探伤并机加工去除疲劳层，并对机架辊进行焊前预热并保温； B.采用自动埋弧焊机对辊面进行埋弧堆焊，焊接参数设定为:电流480A?520A，电压28?32V，焊丝直径为4mm，堆焊速度480?500mm/min，焊缝搭接量为焊道宽度的40% -50% ;管状焊丝与机架辊中心线偏移25-30mm，偏移的位置为堆焊时辊子的旋转方向相反位置； C.进加热炉进行回火以消除应力，并出炉冷却； D.上机床粗加工并探伤，再精加工至图面尺寸。
2.如权利要求1所述的宽厚板机架辊表面堆焊方法，其特征在于: 在步骤A中，所述的焊前预热温度为350° C-380。C，温度上升为40° C/小时，保温为10小时。
3.如权利要求1所述的宽厚板机架辊表面堆焊方法，其特征在于: 在步骤B中，所述的埋弧堆焊包括以下步骤: B1.采用火焰枪对辊面加热，使得温度达到300-320° C ； B2.在辊面堆焊打底层； B3.在打底层上堆焊工作层，并保证工作层的厚度大于等于20mm。
4.如权利要求3所述的宽厚板机架辊表面堆焊方法，其特征在于: 在步骤B2和B3中，所述的堆焊使用的焊剂在使用前须在200?300°C下烘烤5h，以去除水分。
5.如权利要求1所述的宽厚板机架辊表面堆焊方法，其特征在于: 在步骤C中，所述的回火以40° C/小时的温升加热至350° C，保温6小时，再以40° C/小时的温升加热至530° C，保温10小时，在炉内冷却至80° C以下出炉。
【文档编号】B23K9/04GK103658928SQ201210361785
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月22日 优先权日:2012年9月22日
【发明者】丁海绍, 孔利明 申请人:宝山钢铁股份有限公司