[发明专利]大型70Cr3Mo支承辊的堆焊修复工艺

说明书

大型70Cr3Mo支承辊的堆焊修复工艺，堆焊后形成大厚度堆焊修复层，堆焊修复层沿支承辊端面的径向由内向外依次为两层打底层、两层过渡层和若干层工作层。本发明用从焊材选用、堆焊工艺、堆焊过程控制等方面进行研究，确定出合适的堆焊材料和严格的堆焊工艺保证堆焊层的性能要求和堆焊质量，设计制造优良的工艺装备保证工艺措施的实施。最终将磨损辊体修复至原辊体尺寸，恢复使用性能，甚至超过原来辊体的使用寿命，经济效益较高。能够用于重量＞150T的大型支承辊，能够实现高达300mm大厚度堆焊层，工作层硬度：50‑60HS；且堆焊层满足超声波探伤JB/T4620标准。

技术领域

本发明涉及大型支承辊，具体涉及一种大型70Cr3Mo支承辊的堆焊修复工艺。

背景技术

随着轧机向大型化、高速化和自动化的方向发展，对其支承辊的质量要求也越来越高，其市场需求量也越来越大。大型支承辊是轧钢的主要部件，其质量关系到钢材质量和产量，也是轧机的主要消耗部件。随着轧机每个使用周期的磨损，支承辊的辊径减小到极限尺寸，或因局部剥落失去少量工作层等失效，不能继续使用，大型支承辊直接报废将造成钢厂资源巨大浪费。如南阳汉冶3800轧机支承辊，重量154T，材质70Cr3Mo，长度9556mm，辊体直径φ2200mm，在使用磨损后，支承辊表面出现严重剥落掉块疲劳失效，以及内部延伸裂纹，最大剥落深度300mm，掉块轴向长度最大约1650mm，周向长度最大约3000mm。该支承辊严重失效报废，修复技术难度和失败风险非常大。严重失效的废旧大型支承辊（重量＞150T），因修复技术难度和失败风险非常大，一直让钢铁和轧辊企业望而却步。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型70Cr3Mo支承辊的堆焊修复工艺，以达到提高支承辊使用寿命的目的。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：大型70Cr3Mo支承辊的堆焊修复工艺，堆焊后形成大厚度堆焊修复层，堆焊修复层沿支承辊端面的径向由内向外依次为两层打底层、两层过渡层和若干层工作层；其中，所述打底层由焊丝Ⅰ和焊剂Ⅰ堆焊到支承辊本体表面而成，焊丝Ⅰ合金成分由以下重量百分比的元素组成：C 0.01~0.03%，Si 0.40~0.80%，Mn 1.00~2.20%，Cr 0.70~1.50%，Ni 0.50~1.20%，Mo 0.40~1.00%，S≤0.025%，P≤0.03%，余量为Fe；所述过渡层由焊丝Ⅱ和焊剂Ⅱ堆焊到打底层表面而成，焊丝Ⅱ合金成分由以下重量百分比的元素组成：C 0.15~0.35%，Si 0.45~0.85%，Mn 1.00~2.40%，Cr 1.00~2.50%，Ni0.80~2.00%，Mo 0.50~1.50%，S≤0.025%，P≤0.03%，余量为Fe；所述工作层由焊丝Ⅲ和焊剂Ⅲ堆焊到过渡层表面而成，焊丝Ⅲ合金成分由以下重量百分比的元素组成：C 0.15~0.30%，Si ≤0.60%，Mn 1.50~3.00%，Cr 4.5~6.00%，Ni 1.00~2.80%，Mo 1.00~2.00%，V 0.20~0.50%，S≤0.025%，P≤0.03%，余量为Fe。

利用上述大型70Cr3Mo支承辊大厚度堆焊修复层修复支承辊的工艺，包括以下步骤：

（1）、对支承辊进行预处理：对于支承辊辊面的内部延伸裂纹，采用环形槽加工方法去除；对于支承辊的剥落掉块缺陷，采用R30mm×45°台阶的斜坡过渡的加工方法去除，得到具有台阶轴结构的支承辊本体，备用；

（2）、对支承辊本体进行预热，备用；

（3）、对支承辊本体周面上的斜坡过渡面进行堆焊，使斜坡过渡面与其相邻的台阶轴处于同一平面，然后进行第一次中间消应力热处理；对支承辊本体周面上的台阶轴依次进行两次堆焊，每次堆焊后对应进行第二次中间消应力热处理和第三次中间消应力热处理；