轧机辊芯表面的焊接修复

轧辊的失效及其修复---激光焊接修复前景(2009-04-14 12:44:46)标签：杂谈分类：焊接0前言轧辊的质量和使用寿命，直接关系到轧制生产的生产效率、产品质量及生产成本。

我国轧辊材料供应不足、价格较高，一旦轧辊表面磨损失效，整个轧辊报废，将造成巨大的材料浪费。

如何修复失效轧辊，一直是轧辊制造业面临的重大问题。

轧辊失效的最普遍原因是早期磨损失效。

而轧辊的耐磨性决定于轧辊工作表面的硬度，通过合理的热处理方式可以满足轧辊的硬度要求。

本文比较了轧辊修复常用的几种表面热处理工艺，同时展望了激光表面合金化热处理工艺修复轧辊的发展前景。

1轧辊概述轧辊是使（轧材）金属产生塑性变形的工具，是决定轧机效率和轧材质量的重要大型消耗性部件。

轧辊的主要技术指标有强度、硬度、耐用性及耐热性（热轧工作条件下）。

轧辊根据其工矿条件分为冷轧辊和热轧辊，下面分别介绍。

1.1轧辊工作条件及用材分析⑴冷轧辊工作条件及用材分析冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制循环应力、强力摩擦和挤压、瞬间高温和强烈冲击[1]，轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题也对轧辊有影响。

根据冷轧辊的工作条件，辊面需具有高而均匀的表面硬度（＞62HRC）、深的淬硬层（不应小于辊身直径的1.5%，且不得小于5mm）；辊身边缘的硬度应较低；颈部具有较低的硬度（32～35HRC）。

总之，冷轧辊要有抵抗因弯曲应力、扭转应力、剪切应力引起的开裂和剥落的能力，同时也要有高的耐磨性、接触疲劳强度、断裂韧性和热冲击强度等。

冷轧辊的发展方向是在进一步提高强度、硬度和淬硬层深度的同时，保证一定的韧性。

冷轧辊的材料应具有高的含碳量并含有加深淬透性、淬硬性并细化晶粒的合金元素。

国内外冷轧工作辊一般使用的材质有GCr15、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A、87CrMnMo、9Cr2Mn等。

⑵热轧辊工作条件及用材分析热轧辊常工作在700℃～800℃（有时其接触的轧材高达1200℃）的高温环境，与灼热的钢坯相接触，承受强大的轧制力，表面承受轧材的强力磨损，反复被热轧材加热及冷却水冷却（可被冷却水冷却至100℃～150℃），经受温度变化幅度较大的热疲劳作用[2]。

轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术随着工业化的发展，轧辊在各种机械设备中扮演着非常重要的角色，它主要用于金属材料的压轧加工，是许多工业生产中不可或缺的部件。

由于轧辊在工作过程中所受到的强大压力和摩擦，导致轧辊表面很容易出现磨损和裂纹等问题，从而影响了轧辊的使用寿命和生产效率。

为了解决这一问题，目前已经出现了多种轧辊修复技术，其中堆焊修复技术和埋弧堆焊修复技术是比较常用且效果较好的方法之一。

轧辊堆焊修复技术是指在轧辊磨损或裂纹部位进行表面堆焊后再经过热处理进行修复，其优点是修复后的轧辊表面硬度、耐磨性和抗裂性能都得到了很好的提高，可以有效延长轧辊的使用寿命。

而埋弧堆焊修复技术则是通过在轧辊磨损或裂纹部位进行埋弧堆焊，然后经过热处理进行修复，也可以达到类似的效果。

对于轧辊堆焊和埋弧堆焊修复技术来说，专业的技术和设备是非常重要的。

需要选择适合的焊接材料和焊接工艺，确保修复后的轧辊表面能够满足工作要求。

需要使用专业的堆焊设备和工具，确保修复过程中的焊接质量和稳定性。

还需要进行合理的热处理工艺，以确保修复后的轧辊表面能够达到理想的硬度和耐磨性能。

除了技术和设备，对于轧辊堆焊和埋弧堆焊修复技术来说，经验丰富的操作人员也是非常重要的。

因为修复过程中需要考虑到轧辊的材料、结构、工作环境等多种因素，需要有一定的经验和技巧才能确保修复效果和修复质量。

在实际应用中，轧辊堆焊和埋弧堆焊修复技术已经得到了广泛的应用，并取得了很好的效果。

通过修复后的轧辊，不仅可以延长轧辊的使用寿命，减少了更换轧辊的频率，也提高了生产效率和产品质量。

这些修复技术也在一定程度上减少了对资源的浪费，降低了生产成本，具有显著的经济和社会效益。

轧辊堆焊和埋弧堆焊修复技术是解决轧辊磨损和裂纹等问题的有效方法，通过选择合适的材料、严格的焊接工艺和合理的热处理工艺，加上经验丰富的操作人员的配合，可以达到较好的修复效果。

相信随着科技的不断发展和完善，轧辊修复技术在未来会有更广泛的应用和更好的发展。

Φ950轧辊堆焊修复工艺1、焊前粗加工将待修复的Φ950轧辊上车床车削,去除疲劳层及存在的缺陷,表面见母材金属光泽,一般要求单边车削尺寸≥3mm,具体操作根据疲劳层厚度决定，对有局部缺陷的部位可进行局部车削或打磨,深孔沙眼钻深扩孔手工焊补。

车削各孔型，壁与轴线的角度要为110--120º，R处圆滑过渡。

2、探伤对表面裂纹较浅者则继续车削,车削加工后的Φ950轧辊,用超声波、磁粉探伤等检验方法检查内部缺陷和表面裂纹情况，确保在堆焊前将裂纹清除干净。

对内部缺陷较大，表面裂纹较深的轧辊做报废处理，不再修复，以免在使用时发生断辊。

3、焊前预热Φ950轧辊堆焊前预热在保温罩（炉）内进行，加热的升温速为20℃/h,当轧辊慢速升温至320℃,恒温12--15小时.4、堆焊5．焊后回火处理Φ950轧辊堆焊完后需立即进炉热处理(要求炉子预先按要求做好相应处理)，升温速度为15--20 ℃/h，温度升到570±10 ℃时保温32--36h，然后按规定的冷却速度15℃/h进行冷却到室温。

注意：A.要预先估计好轧辊堆焊完成的时间，保证轧辊进炉前的不低于层间温度，而且炉内温度均匀稳定。

B.570 ℃指的是辊身表面的温度，要求均匀，正负不超过10º。

6．粗加工待Φ950轧辊冷至室温后上车床进行粗加工车削，按给定图纸车削;对于未按图纸尺寸堆焊修复的Φ950轧辊面可按相应比例车削见光即可,其余部位按图纸车削。

7．超声波探伤、硬度检查将粗车后的Φ950轧辊进行超声波探伤和磁粉探伤，无缺陷为合格，硬度达HS50~60为合格(或达用户要求为合格)，对经检验发现有砂眼裂纹或硬度不在规定范围的判定为不合格品，可按上述要求做全部和局部返修至合格。

8．精加工对经超声波探伤、磁粉探伤合格，硬度检查在规定合格范围内的Φ950轧辊按图纸尺寸进行精车，并达到所须的表面粗糙度。

9．成品入库。

轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术【摘要】轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术在工业领域中起着重要作用，广泛应用于轧辊的修复和加固。

本文首先介绍了轧辊堆焊的工艺流程，包括清洁表面、预热、堆焊和后续处理等步骤。

接着讨论了轧辊堆焊材料的选择和参数的优化控制，以确保修复效果和质量。

埋弧堆焊的优势与特点也被列举，如焊接速度快、熔深大等。

结合了轧辊堆焊与埋弧堆焊技术的应用，展示了二者之间的互补性和对轧辊修复的重要性。

未来，随着技术的不断发展，轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术将继续提升，为工业生产带来更多便利和效益。

【关键词】轧辊堆焊、埋弧堆焊、修复技术、工艺流程、材料选择、参数优化、应用范围、发展趋势、未来前景、技术结合。

1. 引言1.1 轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术的重要性轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术在金属加工和制造行业中起着至关重要的作用。

随着工业技术的不断发展和进步，轧辊作为金属加工中的重要工具，其损坏和磨损问题日益凸显。

轧辊的损坏会直接影响到生产效率和产品质量，甚至对整个生产线造成较大影响。

轧辊堆焊和埋弧堆焊修复技术成为解决轧辊损坏问题的关键手段。

轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术能够有效地修复轧辊表面的裂纹、磨损和变形等问题，延长轧辊的使用寿命，提高生产效率和产品质量。

通过采用合适的堆焊材料和优化的堆焊参数，可以实现轧辊表面的修复和涂覆，使轧辊重新获得理想的工作表面，减少能源消耗和生产成本，提高轧辊的耐磨性和耐腐蚀性。

1.2 轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术的应用范围1. 钢铁行业：轧辊是钢铁行业中不可或缺的重要设备，其表面易受磨损和腐蚀的影响。

而轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术可以有效地修复和加固轧辊的表面，延长其使用寿命，提高生产效率。

2. 能源行业：在煤矿、电力等领域，轧辊在煤矿输送和发电过程中起着关键作用。

经常受到磨损和冲击的影响，需要进行修复和强化。

轧辊堆焊埋弧堆焊技术可以为其提供良好的修复修理方案。

3. 冶金行业：冶金行业中的轧辊在轧制过程中承受着巨大的压力和摩擦，容易受到磨损和变形。

轧辊表面修复技术及应用当前,国内轧辊市场持续低弥,原材料价格上涨,导致生产成本增加,由于轧辊铸造技术含量不高,一些个体和私营企业纷纷上马生产,出现不正当竞争,使产品售价一降再降利润空间越来越小,市场竞争已由产品的质量竞争转变为价格竞争,这就要求企业最大限度的降低成本,提高成品率,在轧辊成品率上面,除要想办法减少大的铸造缺陷外,一些小的表面缺陷和辊径超差我们也应不断探索,争取采用先进的修复技术使之从报废的边缘变为满足用户使用要求的成品。

标签：轧辊修复技术应用经过多年的经验,轧辊的缩松、夹渣、砂眼、气孔及尺寸超差等缺陷可以通过焊补、刷镀、粘接、喷涂等技术进行修复,下面将各种修复技术在轧辊表面缺陷上的应用简单介绍一下。

1 焊补技术它可以采用电焊机堆焊,首先将轧辊辊径表面缩松、夹渣部分用丙酮等清洗去杂质,气孔要见底,焊补前将烤箱加热至150~180℃,放入镍铁焊条烘烤2~3小时去潮,最好将轧辊表面预热,如果是已加工面,注意做好防护措施,防止焊花飞溅破坏表面粗糙度,焊接电流选为90-170安培,进行焊补时边焊边用铁刷等工具清除药皮,由于焊条熔点不是太高,故不能连续焊接,焊补宽度在15mm范围内,每焊100mm长要间歇一下,并用榔头敲击焊点,使之应力消除,防止出现焊裂,大面积堆焊后,应用石棉布保温减慢降温速度,然后上车床加工,再用外圆磨床磨削到尺寸要求。

此种技术由于操作方便、设备简单、效率高,在轧辊修复上使用广泛,缺点为对一些细小的表面缺陷效果不是太好,而且二次金属与轧辊基体结合处颜色差异明显。

另外,焊补也可以采用专用的铸造缺陷修补机来进行,铸造缺陷修补机是应用电容充放电原理,电源工作在R-L-C充放电状态,在端子输出ms极上千安大电流。

由于其作用時间极短(ms级),瞬时冲击电流极大,所焊补工件微区熔化、结合、焊牢,微区以外保持冷态,无热变形,无内应力,可直接手握、眼视,焊点准确。

焊补材料即可采用黑色金属薄片或细丝,也可以采用轧辊基体的小于0.8mm的颗粒铁粉。

轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术轧辊是金属轧制过程中的重要设备，在轧制过程中承受着巨大的压力和摩擦力。

由于长期的工作会导致轧辊表面磨损和裂纹，直接影响到轧制产品的质量和产量。

为了延长轧辊的使用寿命和提高生产效率，轧辊堆焊修复技术应运而生。

轧辊堆焊修复技术是利用堆焊用的金属材料，在轧辊受损部位进行熔化复合修复，从而恢复轧辊的使用性能和表面质量。

目前较为常用的是埋弧堆焊修复技术，它具有修复效果好、成本低、操作简便等优点。

1. 堆焊材料的选择在轧辊堆焊修复过程中，选择合适的堆焊材料非常重要。

堆焊材料需要具有良好的耐磨性、耐热性、抗压强度和良好的焊接性能。

还需要考虑堆焊材料与轧辊基体材料的相容性，以确保修复后的轧辊具有均匀的性能和表面质量。

目前，常用的轧辊堆焊材料有铬铁合金、镍基合金、钴基合金等。

这些材料都具有良好的耐磨性和耐热性，能够满足轧辊在高温高压下的工作要求。

2. 堆焊工艺参数的确定在进行轧辊堆焊修复时，需要确定合适的堆焊工艺参数，包括焊材种类、焊接电流、焊接电压、焊接速度等。

这些参数的选择对于修复后的轧辊质量、耐磨性和使用寿命都有非常重要的影响。

一般来说，堆焊层的厚度一般在3～5mm左右，过厚的堆焊层容易导致焊接过热和裂纹的产生，而过薄则会影响修复后轧辊的耐磨性。

堆焊过程中的焊接速度和焊接温度也需要严格控制，以保证修复后的轧辊表面质量。

3. 堆焊修复工艺流程轧辊堆焊修复的工艺流程一般包括：准备工作、堆焊工艺、后续热处理、精加工和质量检测等步骤。

需要对轧辊受损部位进行清理和准备工作，包括除锈、打磨、清洁等。

然后，进行堆焊修复工艺，按照预先确定的堆焊工艺参数进行堆焊，确保修复层的成型效果和质量。

接下来，进行后续的热处理工艺，对堆焊层进行退火、淬火等处理，以提高修复后轧辊的硬度和耐磨性。

进行精加工和质量检测，确保修复后的轧辊表面光洁度和尺寸精度，以满足生产的要求。

4. 埋弧堆焊技术的优势埋弧堆焊技术是目前轧辊堆焊修复中比较常用的一种技术，它具有以下几个优势：（1）成本低：埋弧堆焊技术所需的设备和材料成本相对较低，能够有效降低修复成本。

板带材轧机中轧辊表面损伤的检测与修复技术引言：板带材轧机是金属加工行业中常见的设备，用于将金属板带材进行塑性变形和压延加工。

然而，随着轧机的长时间运作和使用，轧辊表面不可避免地会出现各种损伤，如磨损、裂纹和凸起等。

这些损伤不仅会影响材料加工质量和生产效率，还会增加设备维护和更换轧辊的成本。

因此，开发一种有效的检测和修复轧辊表面损伤的技术对于提高加工质量和降低成本具有重要意义。

一、轧辊表面损伤的检测技术1. 目视检测：目视检测是最简单直接的方法，通过直接观察轧辊表面的损伤情况，如磨损痕迹和裂纹等。

这种方法的优点是操作方便，成本低廉，可在生产过程中快速进行。

然而，目视检测受限于检测人员的经验和视觉感知能力，同时对于微小的损伤可能难以发现，因此需要借助其他高精度检测方法进行补充。

2. 无损检测技术：无损检测技术是一种非侵入性的方法，可以检测轧辊表面及其内部的缺陷和损伤。

常见的无损检测方法包括：超声波检测、磁粉检测、涡流检测和热红外检测等。

这些方法能够通过探测器将信号转化成图像或数值数据，从而确定轧辊表面的缺陷情况。

其中，超声波检测是最常用的方法之一，它能够识别出各种类型的缺陷，并提供其尺寸和位置信息，具有高灵敏度和高分辨率的优点。

3. 数字图像处理技术：数字图像处理技术是一种利用计算机对采集到的轧辊表面图像进行处理和分析的方法。

通过使用相关的图像处理算法，可以提取出轧辊表面的特征信息，如轮廓、表面粗糙度和缺陷形态等。

同时，还可以将不同时间或不同位置的图像进行比较和分析，以监测和评估轧辊的表面损伤情况。

二、轧辊表面损伤的修复技术1. 焊接修复技术：轧辊表面磨损和裂纹等损伤可以通过焊接修复技术进行修复。

这种方法通过将金属材料补充到损坏部位，并利用焊接或熔敷工艺进行连接，恢复轧辊表面的完整性和平整度。

常用的焊接修复方法包括：手工电弧焊、氩弧焊和激光焊等。

需要根据具体情况选择合适的焊接材料和工艺参数，以保证修复效果和轧辊的工作性能。

轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术轧辊堆焊是在工业生产中常见的一种修复技术，它可以帮助轧辊恢复原有的工作性能，延长使用寿命，提高生产效率。

在轧辊的堆焊修复中，埋弧堆焊技术是一种常用的方法，本文将介绍轧辊堆焊埋弧堆焊修复技术的原理、方法和应用。

轧辊在使用过程中，由于受到工作负荷和磨损的影响，会出现表面磨损、开裂、变形等问题，这些问题会直接影响到轧辊的工作性能和使用寿命。

轧辊堆焊修复技术的原理是在轧辊表面添加高硬度、高耐磨损的合金材料，以弥补表面损失，恢复轧辊的初始尺寸和形状，从而提高其使用寿命和工作性能。

埋弧堆焊技术是一种热源较集中的焊接方法，通过在轧辊表面焊接一层厚度不等的合金焊层，使轧辊的表面得到修复，从而延长使用寿命。

具体来说，埋弧堆焊是在焊接区域内使用一根药芯焊条，通过电流加热将焊条熔化，然后利用焊条的内部药芯将合金材料溶解并与轧辊表面材料混合，形成一层均匀、致密的合金焊层。

埋弧堆焊技术具有熔化热源稳定、焊接参数易控制、熔池保护良好等优点，可以保证焊接质量，因此在轧辊堆焊修复中得到了广泛的应用。

1. 准备工作在进行轧辊堆焊埋弧堆焊修复之前，首先需要对轧辊进行全面的表面清理和检查。

清理轧辊表面的铁锈、油污和氧化皮等杂质，保证焊接过程中的熔化材料与轧辊表面材料充分融合。

同时还需要对轧辊进行全面的尺寸测量和缺陷检测，确定需要修复的位置和尺寸。

2. 焊接工艺在确定需要修复的位置后，根据轧辊的不同部位和损坏程度选择合适的焊接工艺参数，包括焊接电流、电压、焊接速度等。

选择合适的焊接参数可以保证焊接熔化材料的均匀性和致密性，从而保证焊接质量。

在进行焊接过程中，需要注意控制焊接过程中的温度、热变形和残余应力，避免对轧辊产生额外的损害。

同时应注意对焊接过程中的熔化材料进行预热和退火处理，以保证焊接质量和硬度。

3. 后续处理完成焊接后，需要对轧辊进行适当的后续处理工艺，包括粗加工和精加工，以确保焊接处的尺寸和形状达到设计要求。

铸轧辊辊芯补焊工艺要求
1、焊前对辊芯检查，对辊芯相关水孔进行封堵处理，并做
好位置标记后初加工，如存在裂纹加工至完全去除为止，清除工件表面裂纹、油污、铁锈、水渍和毛刺。

2、将工件整体装入井式加热炉中预热，预热温度为
400℃，升温速度80℃/h,保温4h。

3、焊条使用J507焊条，焊条使用前经350~400℃烘干，
保温2h，然后放入保温筒内，随用随取。

4、采用直流反转（即工件接负极），焊接电流180~220A,
电流电压23~25V，焊接速度180~190mm/min。

5、在施焊过程中采用履带式加热器保温, 由两名焊工在
两侧对称施焊, 整个焊接过程连续进行, 中途不得中断, 并力求缩短各层( 道) 焊缝的焊接间隔时间, 选用灵敏度高、精度好的测量仪监测温度变化, 控制层间温度在(350±20)℃的范围内。

在不产生裂纹的情况下, 每个焊层尽量簿, 一般不大于焊条直径, 每条焊道的引弧、收弧处要错开, 收弧时填满弧坑。

对每层焊道进行认真检查, 对已产生的气孔、裂纹等缺陷须彻底清除后, 再重新进行焊接。

6、为了减小焊接应力, 用锤头圆角为1 1 0 ～1 1 5mm
的风铲逐层锤击焊道表面, 相邻两焊层间的锤击方向要相反。

7、整个工件堆焊完毕后, 在工件冷却至350 ℃以前置
于400 ℃的井式炉中, 升温至600 ～650 ℃, 保温4h, 随炉冷却至150 ℃后取出空冷。

升温速度为
80
8、去应力退火后, 对堆焊表面进行磁粉探伤检查。

无异
常后精加工，达到要求尺寸。

9、焊接时通知我方，我方将安排技术人员24小时跟踪焊
接过程。