发布日期:2017-01-12 13:41:28
由于轧辊是轧钢厂的主要消耗零件,为了获得获得良好的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,加工成本太高,并且影响加工效率。常采用堆焊方法来修复轧辊,不仅不影响轧钢厂的加工效率,而且降低了加工成本。
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,不仅不影响加工效率,而且降低了加工成本。
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,加工堆焊后的轧辊可选择开云app(kaiyun)官方网站立方氮化硼刀片BN-K1牌号和BN-S20牌号,立方氮化硼刀片BN-K1牌号主要用于高硬度铸铁轧辊中,而BN-S20牌号立方氮化硼刀片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立方氮化硼刀具BN-K1牌号和BN-S20牌号的切削参数表。
开云app(kaiyun)官方网站立方氮化硼刀片BN-K1牌号和BN-S20牌号的加工材质及切削参数表
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(粗加工) |
1-10 |
0.15-0.7 |
BN-K1 |
60-180(精加工) |
≤1 |
0.05-0.35 |
||
铸钢轧辊 (硬度:≥ 45HRC) |
50-150(粗加工) |
1-10 |
0.15-0.7 |
BN-S20 |
60-250(精加工) |
≤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,在加工过程中曾一度影响加工效率,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。