[发明专利]一种连铸辊驱动辊轴花键修复方法

权利要求书

1.一种连铸辊驱动辊轴花键修复方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、有限元分析：采用proe5.0自带分析模块模拟花键(3)啮合受力，分析得出应力产生的应变距齿根的距离，根据圆周力、径向力和法向力计算公式算出花键(3)转矩T₁，将转矩T₁转化为载荷力，并在花键(3)分度圆与齿面宽度方向交线处添加载荷，作出花键受转动力矩后产生的应力、应变以及位移有限元模型，驱动辊花键为DIN5480-W150x5x30x28x8s；再根据最大应力下所产生的单位长度变形量，从而确定焊前去除的花键旧齿(31)长度，载荷力分解后的力的计算公式如下：

圆周力：

径向力：F_r＝F_ttanα；

法向力：

步骤二、预热：焊接前对工件整体预热，升温速度为30-50℃/h，预热至250-350℃，保温1-2h；

步骤三、清理补焊面：清除补焊面锈等污物；

步骤四、保护好不需要修复的加工面：包括刷涂抗高温氧化涂料防止升温中产生氧化皮，或者用石棉布包裹、遮挡；

步骤五、工艺规范：出炉后立即焊接，焊接的层间温度控制在300±2℃；

步骤六、焊后热处理：退火送炉时，炉膛初始温度为300±2℃，升温速度为50-60℃/min，退火温度为500±2℃，保温时间为6-8h；降温速度低于60±1℃/min，降至150±2℃出炉空冷；

步骤七、焊后加工：以内孔为基准校正加工各部外圆，以完成辊身(1)部位堆焊修复、加工或者减径加工；使用滚齿机或者插床加工花键(3)，从而完成连铸辊修复。

2.根据权利要求1所述的一种连铸辊驱动辊轴花键修复方法，其特征在于：局部焊接时，对补焊处用割炬火焰进行局部预热处理。

3.根据权利要求2所述的一种连铸辊驱动辊轴花键修复方法，其特征在于，还包括焊前准备步骤，包括：

步骤A、焊接过渡层：采用Φ3.2mm药芯焊丝CY430，配SJ604或HJ260焊剂，保证单边3±0.02mm；

步骤B、焊接盖面耐磨层：采用Φ3.2mmH2Cr13药芯焊丝，配SJ604或HJ260焊剂焊，焊接方向往复循环；

步骤C、工艺规范：焊剂在250±2℃下烘烤2h以上，出炉冷却后使用。

4.根据权利要求3所述的一种连铸辊驱动辊轴花键修复方法，其特征在于：若不能立即退火，首先在堆焊机床上转动加热至350±2℃，然后立即用石棉布包裹连铸辊进行保温，并缓冷至室温。

5.根据权利要求4所述的一种连铸辊驱动辊轴花键修复方法，其特征在于：在不损坏加工面的前提下，清除抗高温氧化涂料。

6.根据权利要求5所述的一种连铸辊驱动辊轴花键修复方法，其特征在于：对粗加工见光的连铸辊进行半成品检验，以及外观几何形状检查、加工尺寸检查和硬度检查；然后对堆焊层进行着色探伤和超声波探伤，检测是否有裂纹。

7.根据权利要求6所述的一种连铸辊驱动辊轴花键修复方法，其特征在于：检验后若有不合格，采用局部深加工，然后焊补填平，直至探伤合格为止。

8.根据权利要求7所述的一种连铸辊驱动辊轴花键修复方法，其特征在于：局部深加工包括使用碳弧气刨清理缺陷，对缺陷周围进行200±2℃的预热处理，气刨后进行砂轮打磨，以除去增碳层，然后用对应的焊丝焊补填平。

9.根据权利要求8所述的一种连铸辊驱动辊轴花键修复方法，其特征在于：还包括堆焊层厚度的确认，对加工清除缺陷后的辊面进行尺寸测量、记录，保证焊好后，各加工面处单边有不低于3±0.02mm的加工余量。