[发明专利]大型70Cr3Mo支承辊的堆焊修复工艺

摘要

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。

主权项

1.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，其特征在于：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%，Ni 0.80~2.00%，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，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；其中，支承辊本体的预热温度为310~324℃，预热速度≤25℃/h，预热时间不小于40h；（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；（4）、将焊剂Ⅰ、焊剂Ⅱ和焊剂Ⅲ在300℃下烘干，并保温1h；将步骤（3）处理后的支承辊本体吊到堆焊机上，调整保温罩位置，利用焊丝Ⅰ和焊剂Ⅰ堆焊两层打底层，利用焊丝Ⅱ和焊剂Ⅱ堆焊两层过渡层、焊丝Ⅲ和焊剂Ⅲ堆焊一层工作层，进行第四次中间消应力热处理；（5）、利用焊丝Ⅲ和焊剂Ⅲ在步骤（4）处理后的支承辊本体上堆焊若干层工作层，进行第五次中间消应力热处理；再次利用焊丝Ⅲ和焊剂Ⅲ在处理后的支承辊本体上堆焊若干层工作层，进行第六次热处理；（6）、对焊层进行清理和精加工；步骤（4）和步骤（5）中各焊接步骤均采用的焊接参数为：焊接电流为480~510A，焊接电压为29~30V，焊接速度为500mm/min，搭接率为50%，焊丝干伸长为25~30mm；各堆焊过程中，堆焊层中的层与层间的温度控制在310~324℃。