[发明专利]粗轧机机架辊定位槽的激光熔覆加在线机加工修复方法

摘要

一种粗轧机机架辊定位槽的激光熔覆加在线机加工修复方法，属于表面改性技术与装备维修技术领域。加工设备包括：2500移动机镗铣机、全固态激光器、机械手及操作器、气动送粉器和自制的施工平台等。工艺流程是：平台搭建—设备导入—备调整找正固定—粗加工—精密检测探伤—激光熔覆—精密检测探伤—精加工—精密检测探伤—跟踪验证效果。优点在于：不影响设备强度、也不产生补焊时热应力影响，且在恢复设备精度的同时，还能缩短停机时间、降低修复费用。通过选择修复材料可有效保护金属基材不受磨损和腐蚀，避免该问题的再次出现，大大延长设备使用寿命。基体材料在激光加工过程中仅表面微熔，激光熔覆热影响区是氩弧焊的十分之一。

主权项

一种粗轧机机架辊定位槽的激光熔覆加在线机加工修复方法，加工设备包括：2500移动机镗铣机、全固态激光器、机械手及操作器、气动送粉器和自制的施工平台；其特征在于，工艺步骤及技术参数如下：(1)施工平台搭建沿轧制方向在机架内侧面将施工用基础平台直接吊运至工作辊换辊轨道上，施工平台位于轧制中心，用箱形梁在轧机下方轨道下箱梁焊接支撑，空隙处用槽钢及花纹板铺设；(2)设备就位、设备安装、调整按轧制方向从入口侧进入轧机机架平台上，按机架内侧面偏中心400放置，调整机床水平度兼顾机床导轨X向与机架窗口内侧面直线度＜0.10mm；(3)定位槽激光熔覆前粗加工粗加工去除定位槽侧面疲劳层见铁本色，粗加工前镗铣设备校调基准，以平衡缸窗口2540(+0.200)安装面，找正直线度，保证定位槽加工后侧面与窗口面平行度＜0.05，以窗口中心线分出，测量确定定位槽各侧面具体激光熔覆厚度；四处定位槽粗加工需分四次移动、找正设备后四次机械加工工序；且定位槽底部机加后根部残留圆弧做清根处理；(4)激光熔覆厚度的测算定位定位槽两侧面激光熔覆层的厚度测量和计算，根据粗加工后实测尺寸确定，首先对粗加工后修复面进行无损探伤检测，然后定量确定修复尺寸；δ、δ0：为磨损厚度；δ1、δ2：为去疲劳层厚度；1mm：为加工余量；通过测量数据分别计算出各定位槽两侧的熔覆厚度分别为：δ+δ1+1mm和δ2+δ0+1mm；(5)激光熔覆激光熔覆前的端面着色探伤，检测结果需双方共同确认后，进行下道工序操作；当端面发现裂纹缺陷，对裂纹修补由乙方采用激光熔覆进行处理；在激光束作用下镍基自熔性合金粉末与基体表面加热，全固态激光器参数设计为:光斑直径2mm、搭接参数0.5mm、速度240mm/min、功率2000w和每次溶覆厚度0.3‑0.42mm；熔化光束移开后自激冷却形成稀释率极低，与基体材料呈冶金结合的表面涂层；(6)定位槽精加工精加工时移动镗铣设备校调基准与粗加工工序相同，加工后定位槽尺寸、定位槽侧面与机架窗口直线度和两侧面对面定位槽对称度满足图纸要求；同样精加工时四处定位槽需分四次移动、找正设备后四次机械加工工序；(7)各道工序完成后均对修后面进行精度尺寸复验、硬度检测和无损探伤。