大型辊压机挤压辊辊面在线修复方法
【专利摘要】大型辊压机挤压辊辊面在线修复方法，包括以下步骤：a、手工气刨去除硬面层及疲劳层40mm深度；b、采用焊材一，丝径∮1.6mm，二氧化碳气体保护焊，用螺旋圆周自动焊接，焊层厚度为25mm；c、采用焊材二，丝径∮1.6mm，二氧化碳气体保护焊，用螺旋圆周自动焊接，焊层厚度为7mm；d、采用焊材三，丝径∮1.6mm，二氧化碳气体保护焊，用螺旋圆周自动焊接，焊层厚度为3mm；e、采用焊材四，丝径∮2.8mm，明弧自保护焊接直条花纹层。本发明创造使得挤压辊辊面修复能达到新品一样使用寿命。
【专利说明】大型辊压机挤压辊辊面在线修复方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明创造涉及水泥粉磨设备领域，具体涉及一种大型辊压机挤压辊辊面在线修复方法。
【背景技术】
[0003]大型辊压机挤压辊指辊面直径1.6米、辊面长度1.2米以上，在线修复指在水泥厂生产线挤压辊上直接修复的方式。
[0004]辊压机是由两个相向旋转的挤压辊组成，其中一个为固定辊，另一个为活动辊，接受液压系统传递的挤压力，并可以在机架的内腔做水平活动。挤压辊由两台电机分别驱动，物料由机架上部的加料装置均匀地喂入，在旋转挤压辊的作用下被带入两辊之间形成粉碎腔，并受到强大的挤压作用。随着物料的下沉，料床之间的空隙越来越小，挤压的强度越来越大，直至辊缝的最窄处，压力强度达到最大值，粉碎后的物料，被挤压成料饼的形状而卸出。在整个粉碎过程中，物料被封闭在一个狭小的空间内，挤压力迫使物料之间相互作用，直至断裂、压碎、压实；被挤压过的物料细粉含量很高，而且在物料颗粒上存在大量微裂纹，其易磨性得以改善，这对下一步的粉磨极为有利。活动挤压辊的挤压力是通过物料料床传递给固定辊的，不存在球磨机那样的无效碰撞和摩擦，大部分能量都用在物料粉碎上，因而能量利用率很高，这是该设备节能、高产的主要原因。
[0005]辊压机及挤压粉磨技术的应用日趋成熟，其高效节能的特点已得到充分体现，辊压机挤压粉磨主要工作部件的两个挤压辊，从九十年代的直径I米、1.2米小型化逐步向
1.4米、1.5米甚至1.6米、1.8米大型化发展，随着大型辊压机生产线建成，生产效率成倍提高，而生产成本显著下降，因此随着工艺系统和挤压辊可靠性的提高，大型辊压机无论在国际还是国内都已成为新建建材水泥生产线，尤其是大型建材水泥生产线粉磨系统的优选方案之一。
[0006]但随着辊压机的长时间运行使用，其主要部件挤压辊辊面大面积疲劳，硬面花纹层磨损严重，几乎形不成料垫，甚至出现大块剥落及凹坑，因此挤压辊辊面在线修复至原新品状态是必须的，通过辊面在线修复的实施，可以实现企业产品的技术升级，为企业其它产品的技术升级提供示范，最终实现产品占领更大的市场份额，提高企业产品的竞争力及利润，同时也给建材水泥行业厂家降低生产成本，提高生产效率，节约备件费用作出贡献，可带来显著的社会效益。同时依据国家鼓励提倡产业导向，需采用先进设备技术和新型材料达到产品升级、企业转型，因此，辊面在线修复的实施非常必要，也具有重要意义。
【发明内容】
[0007]本发明创造所要解决的技术问题是:提供一种在原挤压辊辊面上修复并能达到新品一样使用寿命，即耐磨性能好并且生产过程符合节能环保要求的一种大型辊压机挤压辊辊面在线修复方法。
[0008]一种大型辊压机挤压辊辊面在线修复方法，主要步骤:1.手工气刨去除硬面层及疲劳层。2.用焊材一的二氧化碳气体保护焊焊接打底层。3.用另二种焊材(焊材二、焊材三)的二氧化碳气体保护焊焊接硬面层。4、用焊材四的自保护明弧焊焊接直条花纹层。
[0009]本发明创造的技术解决方案:一种大型辊压机挤压辊辊面在线修复方法，其特征在于，包括以下步骤:
a、手工气刨去除硬面层及疲劳层40mm深度；
b、采用焊材一，丝径f1.6mm，二氧化碳气体保护焊，用螺旋圆周自动焊接，焊层厚度为25mm ;焊材一化学成分的重量百分比为:C:0.03-0.12%, S1:0.2-1.2%, Mn:0.5-1.6%, Cr:0-0.5%, Ni:0.2-1.0%，其余为 Fe ；
焊接工艺参数为:气体流量:10-20L/min，焊接速度:350-450mm/min，干伸长度:25-30mm，焊接电压:30_31V，焊接电流:320_350Α ；
C、采用焊材二，丝径# 1.6mm，二氧化碳气体保护焊，用螺旋圆周自动焊接，焊层厚度为 7mm ;焊材二化学成分的重量百分比为:C:0.2-0.5%, S1:0.4-1.2%, Mn:0.5-1.6%, Cr:5.0-8.5%, Mo:0.8-1.5%, V: 0.2-0.8%，其余为 Fe ；
焊接工艺参数:气体流量:10_20L/min，焊接速度:350-450mm/min，干伸长度:25-30mm，焊接电压:30_31V，焊接电流:320_350Α ； d、采用焊材三，丝径#1.6mm，二氧化碳气体保护焊，用螺旋圆周自动焊接，焊层厚度为3mm ;焊材三化学成分的重量百分比为:C:1.0-2.0%, S1:0.5-1.5%, Mn:0.5-1.5%, Cr:8.0-9.5%, Nb:8.0-9.5%, W: 1.2-2.5%，其余为 Fe ；
焊接工艺参数:气体流量:10_20L/min，焊接速度:350-450mm/min，干伸长度:25-30mm，焊接电压:30_31V，焊接电流:320_350Α ；
e、采用焊材四，丝径β2.8mm，明弧自保护焊接直条花纹层:直条花纹层宽度为20-22mm、焊层厚度为5_7mm、直条间距为6_8mm，均布辊面；焊材四化学成分的重量百分比为:C:4.8-6.0%, Si:0.5-2.5%, Mn:0.5-1.5%, Cr: 18-25%，Nb:5.0-7.0%,V: 0.2-0.8%，其余为Fe ；
焊接工艺参数:焊接速度:210mm/min，干伸长度:25-30mm，焊接电压:30_31V，焊接电流:450-500Ao
[0010]所述的焊材一焊接后在辊面上的熔敷金属力学性能:σ Q.2:710 MPa, σ b:820 MPa,δ:25%, _18°CAKV:110 J，焊材一 400倍金相组织为贝氏体；所述的焊材二焊接后在辊面上的熔敷金属硬度为HRC48-50，焊材二 400倍金相组织为马氏体+少量残余奥氏体+少量弥散碳化物；所述的焊材三焊接后在辊面上的熔敷金属硬度HRC56-58，100倍金相组织为共晶+少量残余奥氏体+少量一次碳化物；所述的焊材四焊接后在辊面上的熔敷金属硬度HRC58-62，100倍金相组织为初晶合金碳化物+共晶，其中初晶合金碳化物属(Cr，Fe)7C3+NbC型呈弥散分布。
[0011]本发明创造使得挤压辊辊面修复，并能达到新品一样使用寿命，即耐磨性能好，并且生产过程符合节能环保要求。
[0012]说明附图
图1为修复后挤压辊辊面主视结构示意图； 图2为修复后挤压辊辊面左视结构示意图图；
图3为焊材一 400倍金相组织图；
图4为焊材二 400倍金相组织图；
图5为焊材三100倍金相组织图；
图6为焊材四100倍金相组织图；
图7为磨粒磨损结果曲线图；其中:方块表示焊材四，三角形表示焊材三，圆点表示焊材二 ；
图8-1为焊接电压变化对焊缝形状的影响的名称说明图，图8-2为焊接电压变化对焊缝形状的影响图，图8-3为焊接电压变化对焊缝形状的影响曲线图，其中:B—熔宽H—熔深a—余高；
图9-1为焊接电流变化对焊缝形状的影响图，9-2为焊接电流变化对焊缝形状的影响曲线图，其中:B—熔宽H—熔深a—余闻。
【具体实施方式】
[0013]一种大型辊压机挤压辊辊面在线修复方法，其特征在于，包括以下步骤(适用于辊面直径# 1.6米及以上的大型辊压机挤压辊，以辊面直径# 1.6米为例):
1、手工气刨去除硬面层及疲劳层40mm深度，使得挤压辊辊面直径为#1520mm ；
2、采用焊材一，丝径f1.6mm, 二氧化碳气体保护焊，用螺旋圆周自动焊接至工艺尺寸挤压辊辊面直径为f 1570mm (焊层厚度为25mm);焊材一化学成分的重量百分比为:C:
0.03-0.12%, Si:0.2-1.2%, Mn:0.5-1.6%, Cr:0-0.5%, N1:0.2-1.0%，其余为 Fe ；
焊接工艺参数为:气体流量:10-20L/min，焊接速度:350-450mm/min，干伸长度:25-30mm，焊接电压:30_31V，焊接电流:320_350Α ；
焊接后在辊面上焊材一的熔敷金属力学性能:σα2:710 MPa，σ b:820 MPa, δ:25%，-18°C Akv:110 J ;焊接后在辊面上焊材一 400倍金相组织为贝氏体，如图3 ;
3、采用焊材二，丝径#1.6mm，二氧化碳气体保护焊，用螺旋圆周自动焊接至工艺尺寸挤压辊辊面直径为f 1584mm (焊层厚度为7mm);焊材二化学成分的重量百分比为:C:
0.2-0.5%, Si:0.4-1.2%, Mn:0.5-1.6%, Cr:5.0-8.5%, Mo:0.8-1.5%, V: 0.2-0.8%，其余为Fe ；
焊接工艺参数:气体流量:10_20L/min，焊接速度:350-450mm/min，干伸长度:25-30mm，焊接电压:30_31V，焊接电流:320_350Α ；
焊接后在辊面上的焊材二熔敷金属硬度为HRC48-50 ;焊接后在辊面上的焊材二 400倍金相组织为马氏体+少量残余奥氏体+少量弥散碳化物，如图4 ;
4、采用焊材三，丝径#1.6mm，二氧化碳气体保护焊，用螺旋圆周自动焊接至工艺尺寸f 1590mm(焊层厚度为3mm);焊材三化学成分的重量百分比为:C:1.0-2.0%, S1:0.5-1.5%，Mn:0.5-1.5%, Cr:8.0-9.5%, Nb:8.0-9.5%, W: 1.2-2.5%，其余为 Fe ；
焊接工艺参数:气体流量:10_20L/min，焊接速度:350-450mm/min，干伸长度:25-30mm，焊接电压:30_31V，焊接电流:320_350Α ；
焊接后在辊面上的焊材三熔敷金属硬度HRC56-58 ;焊接后在辊面上的焊材三100倍金相组织为共晶+少量残余奥氏体+少量一次碳化物，如图5 ；5、采用焊材四，丝径f 2.8mm，明弧自保护焊接直条花纹层:直条花纹层宽度为20-22mm、焊层厚度为5_7mm、直条间距为6_8mm，均布辊面；焊材四化学成分的重量百分比为:C:4.8-6.0%, Si:0.5-2.5%, Mn:0.5-1.5%, Cr: 18-25%，Nb:5.0-7.0%,V: 0.2-0.8%，其余为Fe ；
焊接工艺参数:焊接速度:210mm/min，干伸长度:25-30mm，焊接电压:30_31V，焊接电流:450-500Ao
[0014]焊接后在辊面上的焊材四熔敷金属硬度HRC58-62 ;焊接后在辊面上的焊材四100倍金相组织为初晶合金碳化物+共晶，其中初晶合金碳化物属(Cr，Fe) 7C3+NbC型呈弥散分布，如图6。
[0015]采用上述工艺条件的依据:
焊材二、三、四耐磨性特征采用磨粒磨损试验机测试，磨粒磨损试验结果如下:
【权利要求】
1.一种大型辊压机挤压辊辊面在线修复方法，其特征在于，包括以下步骤: a、手工气刨去除硬面层及疲劳层40mm深度； b、采用焊材一，丝径f1.6mm，二氧化碳气体保护焊，用螺旋圆周自动焊接，焊层厚度为25mm ;焊材一化学成分的重量百分比为:C:0.03-0.12%, S1:0.2-1.2%, Mn:0.5-1.6%, Cr:0-0.5%, Ni:0.2-1.0%，其余为 Fe ； 焊接工艺参数为:气体流量:10-20L/min，焊接速度:350-450mm/min，干伸长度:25-30mm，焊接电压:30_31V，焊接电流:320_350Α ； C、采用焊材二，丝径β 1.6mm, 二氧化碳气体保护焊，用螺旋圆周自动焊接，焊层厚度为 7mm ;焊材二化学成分的重量百分比为:C:0.2-0.5%, S1:0.4-1.2%, Mn:0.5-1.6%, Cr:5.0-8.5%, Mo:0.8-1.5%, V: 0.2-0.8%，其余为 Fe ； 焊接工艺参数:气体流量:10_20L/min，焊接速度:350-450mm/min，干伸长度:25-30mm，焊接电压:30_31V，焊接电流:320_350Α ； d、采用焊材三，丝径β1.6mm, 二氧化碳气体保护焊，用螺旋圆周自动焊接，焊层厚度为3mm ;焊材三化学成分的重量百分比为:C:1.0-2.0%, S1:0.5-1.5%, Mn:0.5-1.5%, Cr:8.0-9.5%, Nb:8.0-9.5%, V: 1.2-2.5%，其余为 Fe ； 焊接工艺参数:气体流量:10_20L/min，焊接速度:350-450mm/min，干伸长度:25-30mm，焊接电压:30_31V，焊接电流:320_350Α ； e、采用焊材四，丝径β2.8mm，明弧自保护焊接直条花纹层:直条花纹层宽度为20-22mm、焊层厚度为5_7mm、直条间距为6_8mm，均布辊面；焊材四化学成分的重量百分比为:C:4.8-6.0%, Si:0.5-2.5%, Mn:0.5-1.5%, Cr: 18-25%，Nb:5.0-7.0%,V: 0.2-0.8%，其余为Fe ； 焊接工艺参数:焊接速度:210mm/min，干伸长度:25-30mm，焊接电压:30_31V，焊接电流:450-500Ao
2.如权利要求1所述的一种大型辊压机挤压辊辊面在线修复方法，其特征在于，所述的焊材一焊接后在辊面上的熔敷金属力学性能:σα2:710 MPa，σ b:820 MPa, δ:25%，-18°C Ακν:110 J，焊材一 400倍金相组织为贝氏体；所述的焊材二焊接后在辊面上的熔敷金属硬度为HRC48-50，焊材二 400倍金相组织为马氏体+少量残余奥氏体+少量弥散碳化物；所述的焊材三焊接后在辊面上的熔敷金属硬度HRC56-58，100倍金相组织为共晶+少量残余奥氏体+少量一次碳化物；所述的焊材四焊接后在辊面上的熔敷金属硬度HRC58-62，100倍金相组织为初晶合金碳化物+共晶，其中初晶合金碳化物属(Cr，Fe)7C3+NbC型呈弥散分布。
【文档编号】B23K35/30GK104002090SQ201410226475
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】郑坚平 申请人:浙江联创焊接技术有限公司