大型冷轧支承辊70Cr3Mo的堆焊再造层及修复轧辊的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种乳辊表面处理技术领域，特别是涉及一种大型冷乳支承辊 70Cr3Mo的堆焊再造层及修复乳辊的方法。
【背景技术】
[0002] 我国是钢铁生产和消费大国，其中乳材占85%-90%左右。乳辊是使(乳材)金属 产生塑性变形的工具，是乳钢企业生产的关键备件，价格昂贵，其性能直接影响企业的产品 质量以及生产成本。随着投入使用时间的延长，磨损在所难免。而磨损改变了乳辊的初始辊 形，恶化了辊面质量，这样给产品的质量控制带来了很大的困难。
[0003] 随着国内冷乳带钢市场的需求，冷乳带钢由窄带钢向宽带钢发展，由原先宽度 350mm发展到1700mm，大型冷乳机支承辊辊面发展到1780mm，单支乳辊重量达到30多吨，耐 磨层厚度达到100mm。其中，大型冷乳支承辊70Cr3Mo在工作过程中要承受很大的乳制应力， 加上乳件的边裂、夹杂等问题，容易导致瞬间高温，使冷乳辊受到强烈热冲击造成划伤、裂 纹、粘辊甚至乳辊剥落等，大型冷乳支承辊70Cr3Mo最普遍的失效形式都是辊面剥落和磨 损，其中磨损比例更大。
[0004] 由于乳辊重量大、辊经大、辊面长、耐磨层厚等因素，采用传统的堆焊修复大型冷 乳支承辊70Cr3Mo的工艺技术难度大，焊后母体金属与堆焊层容易在对焊时发生相变，导致 开裂。因此，现有的乳辊对焊修复工艺的不足使得修复的乳辊机械性能较差，限制了乳辊的 使用寿命，大量报废的乳辊尤其是大型乳辊长期堆积在乳钢厂内，造成了很大的浪费，增加 了生产成本。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术存在的上述不足，本发明提供一种大型冷乳支承辊70Cr3Mo的 堆焊再造层及修复乳辊的方法。该发明的再造层性价比高，具有优异的基体结合强度、抗高 温耐磨性和耐腐蚀性，堆焊再造乳辊完全达到新乳辊的使用性能，并且可以堆焊修复再造3 次，所述乳辊的使用寿命接近甚至超过新乳辊的使用寿命，修复再造成本仅为新乳辊的30-50% 〇
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型冷乳支承辊70Cr3Mo的堆 焊再造层，将分别配制的药芯焊丝逐层堆焊到乳辊基体表面制备而成，从基体表面往外依 次堆焊打底层、过渡层和工作层：
[0007] 打底层：由打底层药芯焊丝堆焊到乳辊基体表面而成，根据大型冷乳支承辊 70Cr3Mo的合金成分配制打底层药芯焊丝，所述打底层药芯焊丝合金成分含有如下重量百 分比的组分:C 0.06-0.08，Si 0.5-0.6，P/s 0·02-0·03，Μη 1.2-1.6，Cr 13-15,其它合金 元素 Mo+Ni+V 1.2-2.0,余量为Fe;打底层硬度HSD 47-50。
[0008] 过渡层：由过渡层药芯焊丝堆焊到打底层表面而成，根据打底层的合金成分配制 过渡层药芯焊丝，所述过渡层药芯焊丝合金成分含有如下重量百分比的组分:C 0.15-0.2， 510.5-〇.6，卩/8〇.02-〇.03，]?111.6-1.8,0 11-13，其它合金元素1〇+附+￥2.〇-3.2，余量 为Fe;过渡层硬度HSD 50-57。
[0009]工作层：由工作层药芯焊丝堆焊到过渡层表面而成，根据过渡层的合金成分配制 工作层药芯焊丝，所述工作层药芯焊丝合金成分含有如下重量百分比的组分:C 0.2-0.25， Si 0.5-0.6，P/s 0·02-0·03，Μη 1.8-2.0，Cr 11-12.5,其它合金元素 Mo+Ni+V 3.2 -5.0， 余量为Fe;工作层硬度HSD 63-68。
[0010]本发明还提供一种利用前述大型冷乳支承辊70Cr3Mo的堆焊再造层修复乳辊的方 法，所述方法包括如下步骤：
[0011] 步骤1:乳辊准备
[0012] (1)乳辊疲劳层的车削，乳辊在车床单边最小车削5mm，并将局部有缺陷的地方车 削干净；
[0013] ⑵车削部分碎肩，做(^、卩蠢公^^化学成分检测；
[0014] (3)辊面用超声波对做探伤检验。
[0015] 步骤2:药芯焊丝准备
[0016] (1)打底层药芯焊丝的准备，根据大型冷乳支承辊70Cr3Mo的合金成分配制打底层 药芯焊丝，所述打底层药芯焊丝合金成分含有如下重量百分比的组分：C 0.06-0.08，Si 0.5-0.6，P/s 0·02-0·03，Μη 1.2-1.6，Cr 13-15,其它合金元素 Mo+Ni+V 1.2-2.0,余量为 Fe;打底层硬度HSD 47-50;
[0017 ] (2)过渡层药芯焊丝的准备，根据打底层合金成分配制过渡层药芯焊丝，所述过渡 层药芯焊丝合金成分含有如下重量百分比的组分：(：0.15-0.2,310.5-0.6，？/8 0.02-0.03，Mn 1.6-1.8，Cr 11-13,其它合金元素 Mo+Ni+V 2.0-3.2,余量为Fe;过渡层硬度HSD 50-57；
[0018] (3)工作层药芯焊丝的准备，根据过渡层合金成分配制工作层药芯焊丝，所述工作 层药芯焊丝合金成分含有如下重量百分比的组分：(：0.2-0.25,310.5-0.6，？/8 0.02-0.03，Mn 1.8-2.0，Cr 11-12.5,其它合金元素 Mo+Ni+V 3.2-5.0,余量为Fe;工作层硬度HSD 63-68；
[0019] (4)药芯焊丝的配合实验，要求脱渣干净，尽量不烧损元素、不增硅。
[0020] 步骤3:乳辊预热
[0021] 预热温度400°C，升温速度40°C/h，升温10小时，保温400°C，按辊径/60来计算保温 时间，采用轴流风机内循环保持温度均匀。
[0022] 步骤4:焊前准备
[0023] (1)药芯焊丝烘干，加温280°C，保温2小时；
[0024] (2)调整托轮高度，把预热后乳辊吊到堆焊机上，调整保温罩位置，调整转速，450-550mm/分钟；调整机头位置，机头到辑面中心线15_25mm，焊丝伸干量20_30mm。
[0025] 步骤5:焊接要求
[0026] (1)工艺参数：
[0028] 注:n--层数
[0029] (2)采用配制的打底层、过渡层和工作层药芯焊丝，从乳辊基体表面往外依次堆焊 打底层、过渡层和工作层；
[0030] (3)焊道要平滑，无气孔、夹渣、缺肉、热裂、冷裂等缺陷；
[0031] (4)层间温度保持 260_350°C;
[0032] (5)单层厚度4.5-6.5mm，工作层厚度根据图纸工作层厚度确定。
[0033] 步骤6:最终热处理
[0034]最终热处理温度参数：
[0035] 温度520°C、升温速度40°C/h，保温时间按辊径mm/60来计算保温时间，降温速度不 大于20°C/h，采用轴流风机内循环保持温度均匀，当降温到小于100°C时方可开炉门。
[0036] 步骤7:机械加工
[0037] (1)、按图纸要求车削乳辊，辊面直径大于标准值0.5_;
[0038] (2 )、用磨床磨到标准值及光洁度。
[0039] 步骤8:检验
[0040] (1)按乳辊标准做硬度检验HSD 63-68;
[0041] (2)按乳辊标准做超声波探伤。
[0042] 步骤9:包装、出厂。
[0043]本发明的有益效果是:本发明所涉及的设备和工艺简单，易于操作，且不受乳辊尺 寸和施工场所的限制，适合于大型及特大型乳辊的修复，其使用寿命接近甚至达到新乳辊 的使用寿命。经过修复的大型冷乳支承辊70Cr3Mo经探伤检验测，无夹渣、未熔合、未焊透、 裂纹等焊接缺陷，硬度在HSD63-68范围，充分满足乳辊乳制使用要求。同时，该发明的再造 层性价比高，具有优异的基体结合强度、抗高温耐磨性和耐腐蚀性，大大提高了乳辊的使用 性能，符合国家循环经济和可持续发展战略的绿色制造技术，具有广阔的应用前景与经济 效益。
【具体实施方式】 [0044] 实施例1
[0045] 在本实施例中，以报废的1150大型冷乳支承辊70Cr3Mo(辊径950mm)为基体，在基 体表面堆焊再造层，该修复再造层从基体表面往外依次由打底层、过渡层和工作层组成。在 本实施