CN104084750B

CN104084750B - 制碱挤压辊磨损后的埋弧焊焊接修复方法

Info

Publication number: CN104084750B
Application number: CN201410326108.XA
Authority: CN
Inventors: 张凯奕; 薛野巍
Original assignee: HEBEI RUIZHAO LASER REMANUFACTURING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Hebei RUIZHAO laser remanufacturing technology Limited by Share Ltd
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2034-07-10
Also published as: CN104084750A

Abstract

一种制碱挤压辊磨损后的埋弧焊焊接修复方法，属于挤压辊修复再制造领域。其方法步骤是：清洗工件，去除辊面疲劳层，检测修复部位尺寸，确定损伤部位及其磨损量：对挤压辊母材进行材质分析及硬度检测，利用金相检测对工件进行失效分析及寿命评估：根据检测结果选择焊丝及埋弧焊机的相关参数然后对制碱挤压辊辊面进行焊接：按照要求进行机械加工：对加工后的工件进行表面着色探伤及整体超声波探伤，并对辊面的粗糙度进行检测。本方法具有耐磨性好，硬度、强度高且在使用中不会产生掉块、脱落等现象。

Description

制碱挤压辊磨损后的埋弧焊焊接修复方法

技术领域

本发明涉及机械修复领域的挤压辊埋弧焊修复再制造领域，特别是涉及一种制碱挤压辊磨损后的埋弧焊焊接修复方法。

背景技术

由于制碱挤压辊在运转过程中承受较大的交变载荷的作用，在与工件发生挤压时很容易磨损，甚至出现裂纹。国内外的冷轧工作辊大多采用碳和合金元素含量较高的如:9Cr2Mo、85CrMoV、86CrMoV7、9Cr3Mo等材料整体制造,然后通过表面淬火等热处理手段来达到62～64HRC的硬度要求,制造成本高。失效后由于修复与再制造难度较大,一般都做报废处理，资源浪费严重。如果对其修复难度很大，且很难满足使用要求，至此高硬度材料的开发就成了冶金行业亟待解决的重大攻关难题。所以选择埋弧焊对挤压辊进行修复再配合相应的修复材料及热处理工艺，是一项具有重要意义的工作。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的传统处理磨损后的挤压辊一般都做报废处理,资源浪费严重的弊端，提供一种耐磨性好、修复层裂纹少、熔覆层与母材融合率高的制碱挤压辊磨损后的埋弧焊焊接修复方法。

实现上述发明目的采用的技术方案是：

一种制碱挤压辊磨损后的埋弧焊焊接修复方法，其埋弧焊焊接修复方法步骤是：

第一步修复前准备

a.清洗工件、检测各部尺寸，确定损伤部位及其磨损量；

b.对工件进行失效分析及金相检测;

c.将挤压辊辊面损伤部位疲劳层去除2-4mm，将疲劳层清理干净，以便出现新的加工面。

d.检测挤压辊表面的硬度和化学成分；

e.对挤压辊表面进行预热，预热温度为350-400℃

第二步修复过程

f.根据第一步的d步骤选择焊丝，所述的挤压辊修复焊丝分为两种，第一种为打底层焊丝，第二种为堆焊层焊丝；打底层焊丝化学成分按照重量百分比计含有：w(C)0.12%，w(Si)0.42%，w(Mn)1.84%，w(Cr)13.0%，w(Ni)1.51%，V、Ti、Mo元素≤2%；

堆焊层焊丝的化学成分按照重量百分比计含有：w(C)0.65%，w(Si)0.62%，w(Mn)1.78%，w(Cr)6%，V、Ti、Cu、Mo元素≤5%；

g.调节埋弧焊机的数据，将焊接极性直流反接，焊接电流400-450A，焊接电压30-32V，线速度800mm/min，搭接率40-50%；

第三步修复后的热处理

h.挤压辊焊接完成后对挤压辊进行回火热处理，其方法是：20-50℃/h升温，温度上升到550-600℃时保温6-8h，然后随炉冷却，温度达到150℃后出炉空冷；

第四步修复后的检测

i.对修复部位按照设计要求进行机械加工；

j.对修复表面进行着色探伤和超声波探伤；

k.对修复后的辊面进行硬度检测。

作为优选方案，所述清洗工件的操作方法是：用清洗枪对挤压辊表面的灰尘、油污、锈蚀进行清理，灰尘、油污、锈蚀除掉后露出清洁表面为止。

作为优选方案，将挤压辊辊面损伤部位疲劳层去除3mm，将疲劳层清理干净，出现新的加工面为操作面。

采用上述技术方案，与现有技术相比，本方法通过对挤压辊材料的技术性能分析，确定了埋弧焊修复的施工方案，并提出了具体的修复工艺，利用埋弧焊焊接技术顺利完成了该工件的修复。具有耐磨性好、强度高、熔覆层与母材结合率高，不易掉块、脱落，焊接后的辊面硬度高于母材本身5-10HRC，组织致密，晶粒细小具有良好的耐磨性和抗疲劳断裂性。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步的描述

本实施例公开了一种化工厂制碱挤压辊磨损后的埋弧焊焊接修复方法，该方法涉及的挤压辊材质为85CrMoV，硬度为52-54HRC。具体修复方法步骤是：

第一步.修复前准备

1.在修复前首先要对辊面进行清洗、烘干：检测各部位尺寸，确定损伤部位及其磨损量；

2.对工件进行失效分析及寿命评估，并进行金相检测

3.根据修复内容指定修复工艺、工时；将挤压辊辊面损伤部位疲劳层去除2-3mm，将疲劳层清洗干净，以便出现新的加工面，便于操作。

4.检测母材的材质及硬度，本实施例涉及的挤压辊材质为85CrMoV，表面的硬度为52-54HRC。

5.对挤压辊表面进行预热，预热到350-400℃

第二步修复过程

1.根据检测母材的材质及硬度选择合适的焊丝，本次挤压辊修复焊丝分为两类，第一层为打底焊丝的化学成分按重量百分比计含有：w(C)0.12%，w(Si)0.42%，w(Mn)1.84%，w(Cr)13.0%，w(Ni)1.51%，V、Ti、Mo元素≤2%，其余为铁。

第二层为堆焊层焊丝，其化学成分按重量百分比计含有：w(C)0.65%，w(Si)0.62%，w(Mn)1.78%，w(Cr)6%，V、Ti、Cu、Mo元素≤5%，其余为铁。

2.调节埋弧焊机的数据，焊接极性直流反接，焊接电流400-450A，焊接电压30-32V，线速度800mm/min，焊道之间的搭接率40-50%。

第三步修复后的热处理

挤压辊焊接完成后对挤压辊进行热处理，回火工艺为：20-50℃/h升温，温度上升到550-600℃保温6-8h，然后随炉冷却，150℃后出炉空冷挤压辊焊接完成后对挤压辊进行热处理，回火工艺为：20-50℃/h升温，温度上升到550-600℃时，保温6-8h，然后随炉冷却，温度降至150℃后出炉空冷。

第四步修复后的检测

1.挤压辊修复后，按照图纸对修复部位按照要求进行机械加工。

2.对加工完的修复表面进行着色探伤和超声波探伤。3.对修复后的辊面进行硬度检测，检测挤压辊表面有无缺陷，并对辊面进行硬度检测和金相分析，检验其修复质量是否合格。

上述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种制碱挤压辊磨损后的埋弧焊焊接修复方法，其埋弧焊修复方法步骤是：

第一步修复前准备

a.清洗工件、检测各部尺寸，确定损伤部位及其磨损量；

b.对工件进行失效分析及金相检测;

c.将挤压辊辊面损伤部位疲劳层去除2-4mm，将疲劳层清理干净，以便出现新的加工面；

d.检测挤压辊表面的硬度和化学成分；

e.对挤压辊表面进行预热，预热温度为350-400℃；

第二步修复过程

f.根据第一步的d步骤选择焊丝，焊丝分为两种，第一种为打底层焊丝，第二种为堆焊层焊丝；打底层焊丝化学成分按照重量百分比计含有：w(C)0.12%，w(Si)0.42%，w(Mn)1.84%，w(Cr)13.0%，w(Ni)1.51%，w(V)或w(Ti)或(Mo)≤2%；

堆焊层焊丝的化学成分按照重量百分比计含有：w(C)0.65%，w(Si)0.62%，w(Mn)1.78%，w(Cr)6%，w(V)或w(Ti)或(Cu)或w(Mo)≤5%；

第三步修复后的热处理

第四步修复后的检测

i.对修复部位按照设计要求进行机械加工；

j.对修复表面进行着色探伤和超声波探伤；

k.对修复后的辊面进行硬度检测。

2.根据权利要求1所述的制碱挤压辊磨损后的埋弧焊焊接修复方法，其特征在于，所述清洗工件的操作方法是：用清洗枪对挤压辊表面的灰尘、油污、锈蚀进行清理，灰尘、油污、锈蚀除掉后露出清洁表面为止。

3.根据权利要求1所述的制碱挤压辊磨损后的埋弧焊焊接修复方法，其特征在于，将挤压辊辊面损伤部位疲劳层去除3mm，将疲劳层清理干净，出现新的加工面为操作面。