《冶金机械设备维修》教案

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1、四川机电职业技术学院机械工程系《冶金机械设备维修》教案学习情景3：典型冶金机械设备维修与故障诊断授课日期授课时数4授课形式课堂讲授模块二典型轧钢机械故障诊断与修复教学目的通过轧机机架、轧辊故障诊断与修复的学习，熟悉机械零部件的故障判断及各种修复方法的正确应用。教学重点、难点重点：轧机机架窗口故障诊断与修复难点：轧辊修复—堆焊课外作业课后体会通过轧机机架、轧辊故障诊断与修复的分析讲解，学生知道了正确选择零部件修复方法的重要性和必要性。授课主要内容或纲要使用教具、挂图或其它教学手段时间分配●课程介绍、学习要求：复习引出新课轧机

2、机架窗口故障诊断与修复轧辊修复—堆焊上课听懂、及时复习、反复巩固。●总结轧机机架窗口故障诊断与修复轧辊修复方法●布置作业多媒体课件10分钟70分钟90分钟10分钟3四川机电职业技术学院机械工程系复习引出新课新课内容：模块2：典型轧钢机械故障诊断与修复一、轧机机架窗口故障诊断与修复1、修复方案将已形成喇叭口部位的两侧面铣平，再镶配钢滑板。用埋头螺钉或粘合法固定，使两钢滑板之间尺寸恢复到设计尺寸L(915)。2、修复工艺及措施可结合图3-1、3-2、3-3、3-4分析讲解。二、轧辊修复—堆焊（一）、简述目前国内每年轧辊消耗量很

3、大，费用昂贵，供不应求，从而使轧机作业率的提高受到了影响。据统计我国的轧辊消耗是7．5公斤／吨(即生产1吨钢材消耗7．5公斤轧辊)，而国外的轧辊消耗是1．8公斤／吨。降低轧辊消耗的途径有二：第一是合理使用轧辊(如严恪遵守轧制规程，科学使用冷却液)；第二是采用堆焊方法修复报废轧辊，即用低碳钢做辊芯，在其上堆焊高炭或高合金，使轧辊性能变为外硬耐磨耐热疲劳内韧强度高的新型轧辊。实践证明，经修复后的旧轧辊使用寿命超过新辊。1、轧辊报废类型（1)由于轧辊表面或孔槽的正常磨损，经过数次重车、重磨达到最小报废尺寸而报废。（2)辊身因疲劳

4、而产生环状裂纹，逐渐发展直至断辊。（3)辊身因冷硬层剥落而报废。（4)超载轧钢促使辊身断裂。（5)铸造缺陷或内应力过大引起断辊。（6)辊颈磨损及疲劳开裂而报废。（7)扁头断裂。2．轧辊磨损机理（1)轧辊表面因与轧件接触而引起的摩擦磨损。（2)轧辊表面由于表层交替受热轧钢材的加热和冷却液的冷却，产生由温度周期变化而引起的热疲劳，使轧辊表面形成网状热裂纹。（3)轧辊表面层由于来自轧件或支承辊的周期机械应力而引起的疲劳。（4)氧化铁皮擦伤。由于轧件表面处于氧化气分中，9000C以上时生成硬质磁性铁皮Fe304，将轧辊表面擦伤，造

5、成表面粗糙。（二）、堆焊方法和原理1、堆焊的主要工艺特点3四川机电职业技术学院机械工程系堆焊层金属与基体金属有很好的结合强度，堆焊层金属具有很好的耐磨性和耐腐蚀性；堆焊形状复杂的零件时，对基体金属的热影响较小，可防止焊件变形和产生其他缺陷，可以快速得到大厚度的堆焊层，生产率高。2、堆焊方法及原理可结合图3-5分析讲解（三）、堆焊工艺一般堆焊工艺是：轧辊的准备—轧辊预热—堆焊—冷却与消除内应力一表面加工。（四）、堆焊材料的选择1、焊丝焊丝是直接影响堆焊层金属质量的一个最主要因素。堆焊的目的不仅是修复轧辊尺寸，重要的是提高其耐

6、热耐磨性能，故要选择优于母材材质的焊丝。焊丝材料有：低合金高强度钢。牌号3CrMnSi，其堆焊金属硬度不高，只有HRC35～40，只能起恢复轧辊尺寸作用，不能提高轧辊的使用寿命，但价钱便宜。热作模具钢。牌号3Cr2W8V，其堆焊和消除应力退火后硬度可达HRC40～50，需用硬质合金刀具切削，其寿命比原轧辊可提高1～5倍。用于堆焊初轧机、型钢轧机、管带轧机的轧辊。马氏体不锈钢。牌号CrB、2CrB、3CrB，其堆焊硬度HRC45～50。用于堆焊开坯轧辊、型钢轧辊。高合金高碳工具钢。瑞典牌号Tobrodl5．82(80Cr4M

7、08W2VMn2Si)。这种焊丝由于含碳和合金元素较高，容易出现裂纹，要求有高的预热温度和层间温度。堆焊后硬度高达HRC50-60，用于精轧机成品轧机工作辊。2、焊剂焊剂的作用是使熔融金属的熔池与空气隔开，并使熔融焊剂的液态金属在电弧热的作用下，起化学作用调节成分。常用的有：熔炼焊剂和非熔炼焊剂。（1）熔炼焊剂。又分为酸性熔炼焊剂和碱性熔炼焊剂，酸性熔炼焊剂工艺性能好，价格偏宜，但氧化性强，使焊丝中的C、Cr元素大量烧损，而Si、Mn元素大量过渡到堆焊金属中。碱性熔炼焊剂，氧化性弱，对堆焊金属成分影响不大，但易吸潮，使用时

8、先要焙烤，工程中常用碱性熔炼焊剂。（2）非熔炼焊剂。常用的是陶质焊剂，它是由各种原料的粉末用水玻璃粘结而成的小颗粒，其中可以加入所需要的任何物质，陶质焊剂与熔炼焊剂相比，其优点是陶质焊剂堆焊的焊缝成形美观、平整，质量好，热脱渣性好(温度达500°C时仍能自动脱渣，渣壳成形)，而熔炼焊剂是做不到的。其次，