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连铸辊是连铸工艺水平是权衡钢铁行业先进性的重要指标,它对钢铁企业钢产量的增大、减少能耗、减少污染都有相应的作用,同时对经济效益有着一定影响,其质量和寿命是连铸生产中要考虑的重要因素,直接影响到产品的成本、钢坯的质量及连铸机的作业率。钢厂每一年耗损大量连铸辊,同时因为连铸辊价格昂贵,企业的生产和管理部门越来越重视连铸辊的利用和维修状态。本文研究了堆焊技术在连铸辊生产中的工程问题,研究了连铸辊的辊体材料和堆焊材料、堆焊工艺、焊后热处理等焊接参数方面的选择依据和优化原则。系统分析了焊接前的毛坯准备及预热设定;焊接中的层间温度、焊接时间、焊接速度等参数的控制;焊后检查、焊后热处理工艺的选取等。通过对多组实验数据的整理分析,确定采用多层多道堆焊的明弧堆焊工艺,焊层材料依次为ER309L(Mo)焊丝,ER316(L)焊丝,使用环形堆焊的方法,焊接设备选择滚套硬质合金堆焊设备。最终优化了生产工艺:焊前预热时将温度控制在180℃;堆焊层厚度严格控制在2.5-3mm;热处理时温度不能低于300摄氏度;第一层堆焊参数为:焊接电流300-350A、电压24-28V、焊接速度120-150mm/min、焊丝直径1.2mm、干伸长25-30mm、偏心距5-8mm;第二层堆焊参数为:焊接电流360-480A、电压26-30V、焊接速度130-180mm/min、焊丝直径1.2mm、干伸长25-30mm、偏心距5-8mm。连铸辊采用该工艺参数焊后重要性能明显优于采用原工艺参数堆焊后性能。本文堆焊后焊件进行了无损探伤,渗透探伤和超声探伤等检测方法进行分析。缺陷认定参照相应标准,对发现的缺陷进行应及时修复并进行复检。观察微观组织,分析发现柱状晶在过渡层表面形成胞状枝晶,结晶速度和成分过冷度随着温度梯度的减小而增大;在表层堆焊组织中存在氮化物在金属中呈弥散形式分布,使堆焊层的强度和硬度都有所提高的同时并未影响塑性,热处理后焊件的硬度可以达到300HV0.2,且抗拉强度高达500N/mm2,完全满足工程实际要求。本文综合考虑整个工艺过程,对实际工程中消耗的连铸辊进行了堆焊工艺方案优化设计,获得了优异的表面改性效果,为此类工程实际问题提供参考。