[发明专利]一种轧机用活套辊的埋弧堆焊制造工艺

说明书

技术领域

本发明属于表面工程及焊接领域中，具体是涉及一种轧机用活套辊的埋弧堆焊制造工艺。

背景技术

现代的轧制技术要求保证产品尺寸精度及较好的力学性能，轧制过程中轧机间要采用微张力及无张力轧制，以消除轧制过程中各种动态干扰引起的张力波动和轧件尺寸波动，为了减少张力变化引起的中轧及精轧机的轧件尺寸波动，在精轧机及预精轧、中轧机组常设置若干个活套，以消除连轧各架的动态速度变化的干扰、保证轧件精度，活套装置是在高速冲击、高热应力的恶劣环境下工作的，因此，提高活套的使用寿命是开展线材轧制增产节约的重要研究课题之一。

活套辊表面与线材接触区域的温度高达到1000℃, 而且活套辊与高温线材轧件还做相对高速的滑动, 使活套辊表面产生强烈磨损，且承受来自轧件的冲击载荷， 因此，高温氧化磨损和疲劳剥落与破裂是其主要失效形式，这也就要求制作活套辊的材料不仅具有良好的抗高温氧化、耐磨损的性能, 而且还要具有良好的韧性, 以满足抗高应力冲击的要求，由于活套装置工作条件苛刻,使得活套辊使用寿命短、更换频繁, 直接影响轧制的生产效率及产品尺寸精度，在活套辊的制造以及使用过程中，先使用35#钢调质后表面渗氮处理，但是使用时抗冲击但抗高温耐磨性较差，后使用Cr12MoV淬火加低温回火热处理，虽然该材料具有抗高温耐磨性和高尺寸稳定性等优点，但由于活套辊长时间处在高温、高冲击状态下使用，导致活套辊表面产生疲劳裂纹剥落，另外， 国内也有使用碳钢调质后渗氮处理制成的活套辊，但是还没有采用硬质材质DF-524A焊丝、HJ107焊剂进行埋弧堆焊生产及修复活套辊的制造工艺技术以提高其使用寿命。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种轧机用活套辊的埋弧堆焊制造工艺，以解决传统轧机导辊在服役时磨损严重、寿命短、替换频繁等问题。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案：

本发明公开了一种轧机用活套辊的埋弧堆焊制造工艺，具体步骤如下：

步骤一：将母材粗加工至外径比成品尺寸少6mm，母材采用的材质为Q235A材质；

步骤二：采用硬质材料DF-524A焊丝，焊丝成分如下：C 0.7-0.8%，Si 0.8-0.9%，Mn 1.6-1.8%，P≤0.25%,S≤0.2%,Cr 8.0-9.0%,Mo 1.7-1.9%, Nb 0.25-0.35%，V 0.5-0.6%，W 2.4-2.6%，其余为Fe，选配HJ107焊剂，经逆变式直流焊机堆焊至外径比成品外径尺寸厚3-5mm；

步骤三：将步骤二得到的母材进行后热处理，在600℃条件下保温3小时后随炉冷却，炉温降至300℃后进行空气冷却，得到堆焊产品；

步骤四：将堆焊产品按照工艺图纸精加工到指定规格后，即得到轧机用活套辊。

本发明制得的轧机用活套辊，其特点是：该轧机用活套辊的堆焊层各组分质量百分比的构成为：C 0.35-0.45%，Si 1.0-1.2%，Mn 0.7-0.9%，P≤0.25%,S≤0.2%,Cr 7.0-8.0%,Mo 1.3-1.5%, Nb 0.15-0.25%，V 0.4-0.5%，W 0.5-0.8%，Ni允许残余含量≤0.6%，Cu允许残余含量≤0.10%，其余为Fe。

本发明堆焊材料成分与35#钢调制后渗氮处理相比：加入了7.0-8.0%的Cr，与含碳量相当的碳钢相比，在相同的调质处理条件下，碳化物颗粒更多、更细小，并具有较大的分散度，从而提高了钢的强硬度，与此同时，更加入具有强烈形成稳定的特殊碳化物及细化晶粒作用的W 0.5-0.8%与V 0.4-0.5%，因此从根本上解决了35#钢活套辊不耐磨、替换频繁、使用寿命短等问题。