连铸机足辊表面堆焊方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于堆焊技术领域，尤其涉及一种连铸机足辊表面堆焊方法。
【背景技术】
[0002] 成分为42Cr的连铸机足辊工况条件十分苛刻，需要承受上千摄氏度高温钢坯的 鼓肚力和静压力而引起的循环载荷，连铸机足辊不仅会出现不同程度的磨损、腐蚀和弯曲 变形，还会严重的龟裂状热疲劳裂纹，当裂纹的深度或长度超过所能允许的极限值时，在使 用过程中会突发失稳断裂而影响生产，因此，采用埋弧焊对连铸机足辊进行堆焊，可以有效 地提高抗疲劳、耐磨性能，延长其使用寿命。目前，呈中空状的连铸机足辊直接上埋弧焊机， 两端固定，然后进行表面堆焊。存在的问题是，埋弧焊机在工作时，焊剂、焊丝相互反应产生 大量的热，堆焊层在高温下会产生热应力，导致堆焊层及焊缝出现热裂纹，尤其是在通风不 好的厂房内，散热效果就更差，热裂纹相对更多，不仅连铸机足辊表面堆焊合格率低，产品 返工率高，生产成本增加，而且连铸机足辊的使用寿命短。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种连铸机足辊表面堆焊方法， 及时散发堆焊层的热量，消除热应力，减少堆焊层及焊缝热裂纹，提高连铸机足辊表面堆焊 合格率，降低生产成本，延长连铸机足辊的使用寿命。
[0004] 连铸机足辊表面堆焊方法，按以下步骤具体进行： 1) 连铸机足辊预处理 焊前在180°C~200°C温度下预热并保温2h~3h ; 2) 泥土配制 a、 选用洁净的粘土，粘土的粒径为0. 01~0. 05mm ; b、 按一定重量比取相应量的粘土和水倒入混料桶中，充分搅拌均匀； 3) 泥土填充 取出待堆焊的连铸机足辊，将连铸机足辊竖直固定在夹具上，其下端抵靠在设在地面 的挡板上，将步骤2)搅拌均匀的湿泥土由上端填充到连铸机足辊中，并用工具捣实，确保无 间隙； 4) 表面堆焊 a、 选用的焊料为：焊丝型号为414N，焊丝直径为4mm，焊剂为HJ260 ; b、 采用常规手动埋弧焊机对辊面进行埋弧堆焊，焊接参数设定为： 电流400A~500A、电压35V~40V、堆焊速度为0.0 lOm/min~0. 012 m/min、焊缝搭接 量为焊道宽度的40%~50% ; 5) 除去填充泥土 a、待连铸机足辊冷却至室温后，取下连铸机足辊，将连铸机足辊再次竖直固定在夹具 上，将泥土捣出； b、用毛刷将连铸机足辊内表面清理干净，并用吹风机吹扫内表面的粘土颗粒； 6) 送入加热炉在550°C~560°C温度下进行热处理，并保温2h~3h，以消除热应力，并 出炉冷却； 7) 上机床粗加工并探伤，再精加工至要求尺寸。
[0005] 优选的，在步骤2)中所述的粘土：水=(5~10) : 1。
[0006] 优选的，在步骤5)中可以首先选用电钻进行竖直钻孔，电钻边钻孔，边松动硬化的 泥土，然后用尖头铁棍从上至下将松动的泥土捣出。
[0007] 与现有技术相比，优点是该方法步骤衔接有序、合理，操作过程简便；连铸机足辊 表面平整光滑，具有良好的韧性和耐磨性，达到洛氏硬度HRC45以上；堆焊层及焊缝热裂纹 减少，延长连铸机足辊使用寿命，降低维修成本，最大限度的提高连铸机在钢坯生产中的使 用效果，保证产品质量符合要求。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0009] 实施例1 选用直径为20cm/内径为IOcm的连铸机足辊，按以下步骤具体进行堆 焊： 1)连铸机足辊预处理 焊前在180°C温度下预热并保温3 h。
[0010] 2)泥土配制 a、 选用洁净的粘土，粘土的粒度配比为：0.05mm 20%、0.005mm 30%、lum 50%，不同粒径 的粘土与水混合后，形成的泥团间隙少，利于泥土吸热并及时传递； b、 按重量比粘土：水=5:1，保证粘土充分湿润，既便于填充于连铸机足辊中，又不会因 泥土过稀而在堆焊旋转过程中导致泥土离开辊内表面，取相应量的粘土和水倒入混料桶 中，充分搅拌均匀。
[0011] 3)泥土填充 取出待堆焊的连铸机足辊，将连铸机足辊竖直固定在夹具上，其下端抵靠在设在地面 的挡板上，将步骤2)搅拌均匀的湿泥土由上端填充到连铸机足辊中，并用工具捣实，确保无 间隙； 湿泥土不仅可以及时吸收足辊表面焊接时的热量并及时通过水分蒸发散热，使得堆焊 层及焊缝处的合金焊料可以实现快冷，防止连铸机足辊表面堆焊层及焊缝产生热裂纹；而 且充填的泥土可以增加足辊的质量，在旋转时，足辊平稳性好，进一步提高了堆焊的质量。
[0012] 4)表面堆焊 a、 选用的焊料为焊丝型号为414N，焊丝直径为4mm，焊剂为HJ260 ; b、 采用常规手动埋弧焊机对辊面进行埋弧堆焊，焊接参数设定为： 电流450A、电压35V、堆焊速度为0. 012m/min、焊缝搭接量为焊道宽度的40%。
[0013] 5)除去填充泥土 a、待连铸机足辊冷却至室温后，取下连铸机足辊，将连铸机足辊再次竖直固定在夹具 上，泥土由于吸热之后，水分蒸发并硬化，可以首先选用电钻进行竖直钻孔，电钻边钻孔，边 松动硬化的泥土，然后用尖头铁棍从上至下将松动的泥土捣出； b、用毛刷将连铸机足辊内表面清理干净，并用吹风机吹扫内表面的粘土颗粒。
[0014] 6)送入加热炉在560°C温度下进行热处理，并保温2h，以消除热应力，并出炉冷 却。
[0015] 7)上机床粗加工并探伤，再精加工至要求尺寸。
[0016] 实施例2 同实施例1方法进行处理，具体参数见表1，对堆焊后的连铸机足辊进 行性能测试，具体数据见下表2。
[0017] 实施例3 同实施例1方法进行处理，具体参数见表1，对堆焊后的连铸机足辊进 行性能测试，具体数据见下表2。
[0018] 实施例4 同实施例1方法进行处理，具体参数见表1，对堆焊后的连铸机足辊进 行性能测试，具体数据见下表2。
[0019] 表1具体实施参数
【主权项】
1. 连铸机足辊表面堆焊方法，其特征在于按以下步骤具体进行： 1) 连铸机足辊预处理 焊前在180°C~200°C温度下预热并保温2h~3h ; 2) 泥土配制 a、 选用洁净的粘土，粘土的粒度配比为：0· Ol~0· 05mm 20%、0· OOl~0· 005mm 30%、 1 ~5um50% ; b、 按一定重量比取相应量的粘土和水倒入混料桶中，充分搅拌均匀； 3) 泥土填充 取出待堆焊的连铸机足辊，将连铸机足辊竖直固定在夹具上，其下端抵靠在设在地面 的挡板上，将步骤2)搅拌均匀的湿泥土由上端填充到连铸机足辊中，并用工具捣实，确保无 间隙； 4) 表面堆焊 a、 选用的焊料为：焊丝型号为414N，焊丝直径为4mm，焊剂为HJ260 ; b、 采用常规手动埋弧焊机对辊面进行埋弧堆焊，焊接参数设定为： 电流400A~500A、电压35V~40V、堆焊速度为0.0 lOm/min~0. 012 m/min、焊缝搭接 量为焊道宽度的40%~50% ; 5) 除去填充泥土 a、 待连铸机足辊冷却至室温后，取下连铸机足辊，将连铸机足辊再次竖直固定在夹具 上，将泥土捣出； b、 用毛刷将连铸机足辊内表面清理干净，并用吹风机吹扫内表面的粘土颗粒； 6) 送入加热炉在550°C~560°C温度下进行热处理，并保温2h~3h，以消除热应力，并 出炉冷却； 7) 上机床粗加工并探伤，再精加工至要求尺寸。
2. 根据权利要求1所述的连铸机足辊表面堆焊方法，其特征在于在步骤2)中所述的 粘土：水=(5 ~10) : 1。
3. 根据权利要求1所述的连铸机足辊表面堆焊方法，其特征在于在步骤5)中可以首先 选用电钻进行竖直钻孔，电钻边钻孔，边松动硬化的泥土，然后用尖头铁棍从上至下将松动 的泥土捣出。
【专利摘要】本发明公开了一种连铸机足辊表面堆焊方法，属于堆焊技术领域。该方法按以下步骤具体进行：1）连铸机足辊预处理；2）泥土配制；3）泥土填充；4）表面堆焊；5）除去填充泥土；6）送入加热炉在550℃～560℃温度下进行热处理，并保温2h～3h，并出炉冷却；7）上机床粗加工并探伤，再精加工至要求尺寸。优点是该方法步骤衔接有序、合理，操作过程简便；连铸机足辊表面平整光滑，具有良好的韧性和耐磨性，达到洛氏硬度HRC45以上；堆焊层及焊缝热裂纹减少，延长连铸机足辊使用寿命，降低维修成本，最大限度的提高连铸机在钢坯生产中的使用效果，保证产品质量符合要求。
【IPC分类】B23K9-235, B23K9-18, B23K9-04
【公开号】CN104827171
【申请号】CN201510125474
【发明人】马新欢
【申请人】马鞍山市百源机械有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月20日