轧辊堆焊制造说明书概要

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1、一、绪论1.1概述堆焊法为制造热轧辊开辟了一条新途径。轧辊堆焊是用焊接方法在轧辊表面上堆敷一层具有一定性能材料的工艺过程。轧辊堆焊的费用很低。而使用性能往往比新轧辊还高。据了解，堆焊旧轧辊的费用仅为新轧辊费用的30％，而轧制金属量却比新轧辊提高了3-5倍。轧辊的堆焊过程须有严格的工艺规范和操作规程，配以适当的焊接材料，以保证所堆焊出的轧辊有很好的红硬性，高温耐磨性和较高的冲击韧性。因此轧辊堆焊技术为轧辊生产中降低轧辊消耗、提高轧辊使用寿命提供了可能，由于轧辊辊芯材料的多次反复使用，大大节约了金属合金材料，充分

2、合理地利用了资源，符合国家要求的再制造工程理念，具有较好的社会效益。热轧辊是钢铁企业轧钢设备上的关键零件。不仅其消耗量大，费用昂贵，而且轧辊材质的好坏、使用寿命的长短直接影响轧机的作业率、产品的产量和质量、最终将直接影响到单位轧辊的消耗及轧材成本。因此，提高轧辊的使用寿命，是轧钢生产中提高生产效率，实行增产节约，降低消耗的措施之一。因此，如何提高轧辊的使用寿命，成为降低产品成本的一个重要途径。轧辊堆焊作为轧辊的一项先进技术，具有如下优点：1.堆焊后的轧辊使用寿命普遍提高一倍以上。2.极大的降低了吨钢成本，提高

3、了生产效率。3.堆焊后的轧辊具有良好的抗裂性、耐磨性、耐冷热疲劳性。我国冶金轧辊堆焊技术在堆焊材料、堆焊工艺技术、堆焊设备以及应用范围等诸方面和国外先进技术相比，并不落后处于同一水平。较全面而完整的冶金轧辊堆焊技术应包括所采用的堆焊材料（堆焊合金）堆焊方法、相应堆焊工艺和堆焊设备及制造条件等几个方面。在轧制生产中，轧辊与所轧金属直接接触，使金属产生塑性变形，是轧机的主要变形工具。轧辊是轧机大型消耗性不见，在整个生产过程中轧辊因磨损而消耗的部分约占轧辊总重量的10%-20%，而大量的轧辊消耗是由于修复过程中局部

4、缺陷而导致报废的。堆焊工艺制造新轧辊或修复旧轧辊工艺较传统轧辊制造工艺要简单快捷再有在生产应用中具有可多次修复应用的优点另外以堆焊复合制造高强度高韧性的高耐磨耐高温的钢质轧辊来替代易断损不易修复的铸铁类轧辊其技术优势可观的效益目前已在轧钢企业中逐渐推广应用。是目前国内轧辊制造与钢铁企业使用轧辊的发展方向。1.2焊接工艺评定报告（见附表）22二、轧辊堆焊制造工艺2.1轧辊堆焊材料选择轧辊种类繁多，其使用状态、工作要求均不同，所以应使用不同的材料进行堆焊，才能满足不同的使用要求。但要求堆焊后的效果是一致的，即较高

5、的强度、良好的耐磨性能，较好的抗剥落性能和适中的表面硬度。就目前轧辊堆焊来说.堆焊材料的选取一般分为两大类，一类为修复废旧轧辊的堆焊材料，即单纯为了恢复和修理轧辊，使之达到原始尺寸；另一类为耐磨堆焊材料.即在堆焊工作中，主要考虑使轧辊表面获得较高的硬度，有足够的耐高温、耐磨损、耐冷热疲劳等性能的堆焊金属，同时也起到了恢复轧辊尺寸的作用。2.1.1基体材料的选择轧辊堆焊就是在具有一定强度和韧性的廉价的辊芯材料上堆焊一层硬的、耐磨的、耐疲劳的金属材料，从而形成一种新型的复合轧辊。辊芯材料的选取原则主要是为了最大程

6、度地承受扭转和弯曲应力，减少断辊事故的发生。根据工艺水平和制造成本，选用堆焊母材采用Q235钢，属低碳钢，其化学成分、机械性能对比见表2-1。轧辊直径D为φ279mm-φ465mm，长度为810mm，形状见图2-1。图2-1热轧辊形状（材料Q235钢）22表2-1Q235钢化学成分、机械性能对比轧辊材质化学成分（%）强度（MPa）塑性(%)硬度（HB）Q235钢CMnSiPSσbσsδΨHB0.14-0.220.3-0.65≤0.3≤0.045≤0.05375-46023525-27601502.1.2焊丝材

7、料的选用焊丝是直接影响堆焊金属的化学成分、组织和性能的一个最主要的因素。我组轧辊堆焊的主要目的就是提高轧辊的耐磨性，即提高轧辊的耐磨、耐热疲劳、耐高温冲击性能，并修复轧辊尺寸。再考虑到基体材料的焊接性，应选用与基体具有相近的膨胀系数的焊接材料，以减少堆焊难度和避免焊接缺陷的产生。焊丝因加Cr、Mo、W、Si等元素，使其性能大大提高。W、Mo、V在合金中能形成稳定的碳化物并能降低碳在合金中的扩散速度，使碳化物在高温下易分解和集聚，因此合金在高温时仍能保持较高的硬度和耐磨性。Cr的主导作用在于强烈提高淬透性和高温

8、抗氧化能力。保持中碳的含量，一方面保证钢具有一定的韧性，另一方面能承受一定的冲击载荷．因而3Cr2W8V、3Cr13都是良好的轧辊堆焊材料。采用药芯焊丝技术，又使其性能有一定的提高。焊丝使用前，应仔细除油．除锈，防止堆焊过程中气孔的产生，必要时，应用丙酮清洗。根据这些原则，我选用了3Cr2W8V实芯焊丝作为堆焊材料进行试验，焊丝直径d为φ3.2mm，其化学成分见表2-2。表2-23Cr2W8V焊丝的