连铸辊的堆焊修复制造技术

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  【摘 要】 本文是针对连铸辊堆焊修复制造技术做了详细介绍。连铸辊作为连铸的中心部件,连铸辊的理化性质和使用寿命对连铸设备的使用效率有重要影响。采用先进的连铸辊堆焊修复技术,不仅可以使修复后的连铸辊使用期限提高数倍,而且还使其具有极其优越的理化性质。因而连铸辊堆焊修复制造技术有很大的发展空间。
  【关键词】 连铸辊;堆焊修复;技术
  1.引言
  众所周知,连铸辊已成为当今世界钢铁工业生产结构优化的关键环节。它具有易于自动化、简化生产工序和提高经济效益三大主要优点。随着近几年的发展,关于连铸辊堆焊修复制造技术的研究取得了突飞猛进的成果,使我国在连铸辊的堆焊修复制造技术领域达到了国际先进水平。
  连铸辊作为连铸的中心部件,它的理化性质和使用期限对连铸设备的使用效率有重要影响。钢铁企业把连铸视为其企业生产的重要发展目标,利用堆焊修复制造技术,将一些老旧设备和其零部件回收重新进行高技术二次加工,充分利用原材料、资源、劳动力,使再制造后的连铸辊质量明显提高,对环境污染明显减少。因而对连铸辊堆焊修复制造技术的研究有很大空间。
  2.连铸辊报废的原因分析
  根据国内为企业调查对连铸辊的失效形式进行的分析可知,连铸辊损坏的主要的原因主要有以下4个方面:
  (1)磨损
  在潮湿条件下,尤其是高温潮湿环境下,其表面易被氧化而腐蚀脱落,从而使辊子外径变薄,磨损是造成辊子报废的直接因素。
  (2)热疲劳损坏
  工作状态下的辊子表面由于传热速率不一,导致温度分布不均匀,辊子表面和辊子内部温差会达到几十甚至几百度温差。连鑄辊在高强度工作下,在运动机械力和摩擦产热的作用而产生热疲劳损坏,这两种力都可加速连铸辊表面裂纹的产生。热疲劳损坏是连铸辊报废的主要的重要因素。
  (3)原材料
  制作辊子的原材料是决定连铸辊质量最关键的因素,也是造成连铸辊报废的最本质的因素。
  (4)浸蚀
  浸蚀是由于热金属与连铸辊表面之间的产生的蒸汽作用而引起的,高速下产生冲击使其表面产生裂纹。这是产生连铸辊报废的因素之一。
  3.连铸辊修复制造
  针对以上连铸辊常见的几种失效形式,可以采用下列2种修复制造技术进行修复制造:1修复的机械加工技术方法根据连铸辊修旧。2连铸辊堆焊修复制造。
  堆焊堆焊修复作为一种现代材料加工与制造业不可缺少的手段。丝极埋弧焊、带极埋弧焊和明弧焊是3种最重要的连铸辊堆焊工艺。
  准备工作:第一步要对连铸辊进行检验,卸掉有不符合生产要求的辊子,并从中选出能够修复再利用的连铸辊,并对挑选出来的连铸辊钳工清洗,进行检测配套组件,以备后续进行堆焊修复制造。
  材料选择:选择堆焊材料,由于连铸辊的材质的各异,应选择相对的的合金层以及过渡层材料。
  堆焊工作:明弧焊堆焊是最常采用的连铸辊堆焊修复制造技术。第一连铸辊表面的耐磨性、抗热疲劳性、抗浸蚀能满足现场生产工作的使用要求是堆焊的目的。第二在辊子表面留出修复加工空间。以下是焊接后达到的指标:硬度为:44~50HRC。修复焊接步骤:将准备工作中选择的旧辊的埋弧焊堆焊层完全钳工去除,之后用明弧焊焊丝进行打底焊接,打底焊接工作要能保证其焊接密度和焊接方向的一致性,以保障空隙的优越的密闭性。最后在打底焊接焊完再进行表面工作层的堆焊,堆焊要达到必要距离之上,留出表面修复加工空间。列如对于减少直径修复方法技术:对于减少辊子直径修复的方法技术,大都使用在连铸辊第一次返修的过程中,并且连铸辊的表面裂纹较小、腐蚀较浅的情况下应用此方法技术,例如当裂纹深度等于或者小于1.5mm时,就必须应该应用减少辊子直径法进行表面修复。在应用减辊子直径修复方法技术的过程中,之前必须要制定好焊接过程工艺流程,然后依照加工工艺流程对器件、制定比准,精修、焊接的外表面尺寸进行修复,在此要符合加工工艺流程的规章,然后标出图示尺寸公差和形位公差的标度,最后对此进行整体加工操作。
  4.连铸辊修复制造的要求
  为了确保连铸辊堆焊焊接能够达到所需要求,以及符合法规和安全技术规范,应该严格控制以下几项影响因素:
  (1)焊接使用材料。焊接材料要达到GT标准。这一点是保障连铸辊修复工作能够顺利进行,制造出合格产品的底线要求。
  (2)焊接操作人员。连铸辊堆焊焊接人员,必须具有相应专业焊接技术,能够熟练掌握操作各种焊接材料的焊接,能够熟悉各种焊接设备,能够在一定时间范围内完成相应工作。
  (3)焊接所用设备。连铸辊堆焊焊接有关的设备应符合焊接要求,能够达到所要求的焊接精度和焊接密度。
  (4)焊接技术。连铸辊堆焊的焊接工艺和焊后检验都要遵循相应的守则和和相应的规定进行。比如堆焊就皮去除和外层焊接,应对对连铸辊加热,使其达到粘结温度。所达到的温度要根据相应的表面材料进行确定,熔敷堆焊层时,必须达到使其均匀铺在表面的粘贴温度。对于面积比较大的器件,加热升温时间要相对久一点,堆焊的过程不能中断,从开始到完成必须一次性进行,只有这样表面才会形成光滑的薄层。
  (5)焊缝返修。对于焊接返修的焊接接头,应当找出其中缺陷产生的根源,定出合适的的返修和制造工艺计划。定出相应的制造责任负责人,焊缝返修要制定出相应的审批上报级别责任人,按返修操作流程进行操作执行。应宠幸进行技术检测。
  (6)施焊记录。施焊必须记好相应的记录,记录不仅有利于查出相应的部件的实质材料和实用技术,而且在返修时也能够很快的确定责任负责人。施焊记录必须真实记录,必须能够真实并且全面细致的的标出施焊的每一个细节和操作过程,能够使施焊操作一幕了然,清楚明白。比如,焊材类型的使用、焊接使用设备的型号以及主要的标志点性能、焊接过程的指数指标、温度处理过程等一系列指标。   5.焊接之后的处理及交付使用要求
  焊后应进行相应的降温处理,注意在降温的过程中不宜温度骤降,应该适应材料的适应范围进行,只有这样才能使焊接材料的物理性能和化学性能保持温稳定,使连铸辊表面不至于产生裂缝。由于降温的不同需求,应该应用各种不同的保温方法。加工完的连铸辊,要使之温度缓慢降下来。先大致粗略的检验一下,如没有裂纹,再用检测仪器进行检测。把明显不符合要求的挑出重新检验加工再使用。
  5.1无损检测
  连铸辊质量最重要的技术——无损检测。无损检测一般是由出厂方先检验,然后购买方再检验,作为抽样技术检验的必备手段。无损检测操作人员必须经过系统的学习操作技术,拥有相应的证书资格才能从事工作。在无损检测准备工作,要求无损检测操作技师应按照计划制定相对应的检测报告方案。在检测过程中,做好检测数据真实记录,检测之后,由检测操作员签字确认。
  5.2交付使用要求
  无损检测质量合格之后就,就可以交付使用了,在交付使用的过程中,要附带连铸辊处理的技术说明和保护措施以及使用方式注意事项等技术支持。同。带收件方检验合格后,给与保护性运输以及安装技术支持。
  6.结束语
  连铸辊作为连铸的中心部件,连铸辊在钢铁工业生产中起着举足轻重的作用,其质量的好坏和使用的期限直接关系到钢铁企业生产成本多少。因此对于如何提高连铸辊的物化性质和使用期限一直受到相关人士和相关企业的高度重视。最近几年由于科技的快速发展,新的表面材料、新的连铸辊焊接工艺不断研究并用到实际生产制造领域,我国连铸辊生产企业在国际上业务不断开展。满足了从创新开发到实际生产应用的需求。本文介绍叙述了连铸辊堆焊修复制造技术的检验分析和操作过程要求以及注意事项,介绍了连铸辊焊接之后的处理及交付使用要求全面过程。
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