发布日期:2020-09-11 14:12:42
由于轧辊是轧钢厂的主要消耗零件,为了获得获得良好的切削加工性能和使用寿命,在生产制造过程中就采用堆焊技术,来提高轧辊辊身的硬度,从而提高轧辊的使用寿命。还有部分轧辊工作时间长了之后会出现裂纹,剥落,断裂等失效形式,如直接报废,切削加工成本太高,并且影响切削加工效率。常采用堆焊方法来修复轧辊,不仅不影响轧钢厂的切削加工效率,而且降低了切削加工成本。
下面就简单介绍一下轧辊的失效形式及如何选择刀片切削加工堆焊轧辊。
一、轧辊的失效形式
轧辊质量直接影响轧机的工作效率、轧制产品的质量和产量、轧辊的消耗等。并且轧辊作为轧钢过程中的一个重要消耗部件,在正常的轧制过程中,会因很多原因遭到破坏。尤其热轧轧辊的工作环境更为恶劣。其中轧辊的主要失效形式有裂纹、剥落和断裂等,其中任何一种失效形式都会影响轧辊使用寿命。
遇到以上失效形式,一般采用堆焊方式来恢复轧辊的使用性能,使轧辊恢复正常工作,不仅不影响切削加工效率,而且降低了切削加工成本。
二、根据轧辊的使用要求不同,对堆焊材料的要求
轧辊根据其使用要求的不同,对堆焊材料的选择也不同,按其合金类型可归纳为八类 ,下面简单介绍其中的两种:
1、低合金钢:此类合金价格便宜,堆焊金属组织以索氏体或屈氏体为主,冲击韧性好,抗裂性好,硬度HRC30-35,易于切削加工。具有一定的耐磨性,但不能进一步提高轧辊使用寿命。
2、热作模具钢:该类材料具有良好的红硬性、高温耐磨性及较高的冲击韧性,焊后消除应力退火后,硬度一般在HRC45-50,使用寿命比原轧辊提高1-5倍。
3、弥散硬化钢:15Cr3Mo2MnV等,焊态硬度HRC35-38,易切削加工。经560℃,保温15小时弥散硬化处理后,硬度可提高到HRC46-47。
通过堆焊可以使轧辊的表面硬度得到提升,从而延长了轧辊的使用寿命。
三、轧辊堆焊时的注意事项
(1)堆焊前需先将轧辊辊身表面的疲劳层或缺陷,尤其是裂纹必须彻底清除;
(2)在堆焊时,为了防止裂纹的产生,必须先切削加工轧辊辊身预热,预热温度根据轧辊辊及堆焊材料而定;
(3)焊接时堆焊成败的关键环节,要获得理想的堆焊层必须综合考虑某些可变因素,如:焊接电压、焊接速度、轧辊转速、轧辊的保温、焊接电流、焊接材料等,对一些含碳及合金元素高的辊芯,为防止脆性区的裂纹,除一定的预热措施外,多采用低碳低合金过渡层进行预先堆焊过渡层。
(4)轧辊堆焊后的缓冷、车削。为了减少由于表面和内部冷速不一造成体积应力而引起裂纹,要控制冷速。 最后对堆焊后的轧辊进行车削切削加工,恢复到原有尺寸和光洁度。并且堆焊后的轧辊的性能: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,提高了生产效果;3)堆焊后的轧辊具有良好的抗裂性、耐磨性、耐冷热疲劳性。
四、如何选择刀具材料切削加工堆焊轧辊
堆焊件轧辊辊身硬度提高,而且辊身并不规整,所以在车削时就产生了困难,切削加工堆焊后的轧辊可选择开云app(kaiyun)官方网站CBN刀具BN-K1牌号和BN-S20牌号,CBN刀具BN-K1牌号主要用于高硬度铸铁轧辊中,而BN-S20牌号CBN刀具则主要应用于高硬度铸钢/锻钢轧辊中,具体切削参数见开云app(kaiyun)官方网站非金属粘合剂CBN刀具BN-K1牌号和BN-S20牌号的切削参数表。
开云app(kaiyun)官方网站CBN刀具BN-K1牌号和BN-S20牌号的切削加工材质及切削参数表
切削加工材质 |
推荐切削参数及CBN刀具牌号 |
|||
切削线速度 Vc(m/min) |
吃刀深度ap(mm) |
进给量 Fr(mm/r) |
常用CBN刀具牌号 |
|
铸铁轧辊 (硬度:HRC35-68) |
35-120(粗切削加工) |
1-10 |
0.15-0.7 |
BN-K1 |
60-180(精切削加工) |
≤1 |
0.05-0.35 |
||
铸钢轧辊 (硬度:≥ 45HRC) |
50-150(粗切削加工) |
1-10 |
0.15-0.7 |
BN-S20 |
60-250(精切削加工) |
≤1 |
0.05-0.35 |
五、总结
对于堆焊件轧辊本身硬度高,而且表面不平整,在切削加工过程中曾一度影响切削加工效率,这对于刀具行业来说,只要顺应时代的发展研制出高质量高效率的刀具材料或刀具牌号,就可占领刀具市场,为公司获得较高的利益,从而推动机械制造商的发展。