[发明专利]轧辊缺陷修复铸接剂及其铸接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种对轧辊的辊颈进行铸接和修复时选用的轧辊缺陷修复铸接剂及其铸接工艺。 

背景技术

铸钢产品在铸造生产时由于钢水温度高，凝固区域大，导热系数低，以及体线收缩量大等特点，凝固收缩时产生的内应力很大，往往在铸件薄弱部分、厚大部位以及热节圈边缘部位产生局部裂纹、断裂以及内部大面积疏松等缺陷。一般小型碳素低碳铸钢件、非重要部件产生此类缺陷后有的可以焊接挽救。对于受力较大的大型合金钢铸件，尤其高碳高合金大型铸件产生缺陷则往往是致命的，不可挽救的。局部的铸造缺陷导致整个几十吨、甚至上百吨铸件的报废，对铸造厂家来讲，经济效益的损失是惨重的。因此，多年来寻找一个稳妥可靠的补救措施一直是众多铸造厂家追求的目标。 

铸钢轧辊品种从小型线材轧机用辊到大型初轧机用辊，冷热连轧机用复合铸钢支承辊，规格从Φ200到Φ1570有几十种。铸钢轧辊一般含炭量0.7%-2.2%之间，属于高碳合金钢，轧辊是轧钢的关键备件。轧钢过程中，它不但承受着巨大的扭矩，而且在钢材变形抗力的作用下，还承受着成百吨甚至上千吨的制轧压力。因此，对于辊身和上、下辊颈既要有足够的硬度，又要求有足够的强度和韧性，特别是辊颈强度，是轧辊重要技术要求之一。生产高碳合金钢辊（含C：1.5%--2.2%之间，以下简称半钢辊），尤其是特大断面积半钢辊时，由于其凝固力收缩量大，导热率低，凝固收缩时所产生的内应力较大，往往凝固过程中在轧辊的上辊颈热节圈边缘处产生环裂、内裂或中心部位粗大、疏松，超声波探访超标，而导致轧辊报废。并且铸钢轧锟一般都为过共析合金钢，尤其半钢锟属于变碳合金，钢铸在生产中极易在上锟颈产生环裂、断裂及内部大面积疏松等缺陷。该类产品每支重量在10—30吨，价值10—30万元，因为上述原因而报废的产品非常多，对于厂家经济效益影响较大，对此厂家一方面从工艺上严格控制，另一方面，积极寻求该类产品缺陷的解救方法，渴望能找到一种稳妥可靠的解救措施。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种在对辊颈铸接和修复时采取铝热铸接剂焊接方法，并具有操作简单、结合性能好、强度高特点的轧辊缺陷修复铸接剂及其铸接工艺。 

本发明的目的是这样实现的: 

一种轧辊缺陷修复铸接剂，其特征在于：采用铝热化学反应原理，由还原金属铝和氧化金属氧化铁以及用来调节反应温度及增加钢水量的铁钉头组成，利用铝热反应瞬间产生的高温钢水将铸接面熔化，随后迅速注入钢水，使之与原母体熔为一体；其配方按照如下重量份数的原料构成：铝粉1.5份、氧化铁5.1份、铁钉头1.0份、锰铁粉0.2份、鉻铁粉0.03份、钒铁粉0.015份。

一种轧辊缺陷修复铸接工艺，其特征在于：按照如下步骤进行： 

步骤1：首先铸接前整个锟坯要进行粗加工，留出热处理变形粗加工量，从缺陷外将缺陷以上部分（A1），全部加工掉成平头，铸接面要加工成表面粗糙度达12.5微米的要求；

步骤2：铸接锟坯铸接要进行整体预热，整体预热温度要达到450—500℃，保温8个小时，在铸接的钢水出钢前合上上下两个模箱，铸接前要保证让铸接面温度达250℃以上；

步骤3：电炉冶炼所接锟子同材质的钢水，出钢温度高于40℃；

步骤4：铸接锟接口尺寸要求：

上下铸接锟颈成品尺寸必须大于200mm以上，且上下锟颈的高度与锟身直径之间必须满足下列关系：

锟身直径小于且等于250毫米时，上下锟颈的高度不小于250毫米；

锟身直径为500毫米到800毫米时，上下锟颈的高度不小于350毫米；

锟身直径为800到1000毫米时，上下锟颈的高度不小于450毫米；

锟身直径为1000到1200毫米时，上下锟颈的高度不于550毫米；

锟身直径大于且等于1200毫米时，上下锟颈的高度不小于650毫米。

步骤5：铸接锟合箱的选用： 

铸接件锟预热出炉后迅速吊入已扣好型模内，合箱等待浇注，根据轧锟规格不同，合箱方式分为两种：锟身直径大于1200毫米的大型铸钢轧锟，合箱后型内通煤气烘烤预热，在锟身的上下部分分别装制的热电偶，接表控制烘烤温度，确保铸接温度和铸接后缓慢冷却，以保证铸接效果；锟身直径小于1200毫米的铸钢轧锟，合箱后即用煤气直接烘烤铸接面，直到浇注前，温度越高越好；

步骤6：铸接锟按上述合箱要求标准后，出钢实施铸接浇注，出钢使用倾翻包，钢液表面扒渣后迅速倾翻浇注，或用直径大于80毫米的大的水口底漏快速浇注；