对辊压机辊面的及时堆焊维护是保证辊压机使用寿命的关键。对辊压机挤压辊进行制造及堆焊再制造的工艺要求是焊接过程没有发生开裂现象,焊后辊面硬度≥HRC55,辊压机运行良好,辊面抗磨性及结合性良好,辊体运行中整体均匀磨损。
对于挤压辊辊面的正常磨损、过度磨损、大面积剥落、超负荷运行、辊体本体性能和进入异物导致的破坏等不同破坏形式,根据用户的具体情况(辊压机挤压辊是否有备用件、是否检修等),一般会采取在线局部补焊、在线堆焊和离线大修三种不同的辊面堆焊再制造方式,下面介绍离线堆焊工程。
根据各方面的案例显示,挤压辊堆焊的关键技术在于合理设计辊面的耐磨材质和花纹形式,以及辊面局部和整体堆焊工艺的制定。
① 离线堆焊的条件
对于挤压辊辊面过度磨损破坏、超负荷运行破坏和运行到设计寿命的辊体,比较科学的方法是拆卸下来进行离线恢复性大修。因为辊体经过5~6次直接补焊以后,母体由于反复承受高挤压应力作用,焊接微裂纹不断扩展,表面会产生一定厚度的疲劳层,此时若直接补焊,易产生层间脱落,故需对辊体疲劳层进行彻底清理后进行整体堆焊,同时配合适当的热处理以消除应力。
离线堆焊时,因为具备较好的加热和机械加工条件,故对堆焊的质量更有保证。如果条件允许,可上车床车去过渡层和打底层以及母材与打底层的熔合层,使疲劳层的清理更为彻底;并且可以采取去除应力的热处理措施,彻底消除辊体的疲劳应力,恢复辊体的强韧性。所以经过离线恢复性大修后的辊体完全可以与新辊体媲美,耐磨性能甚至优于新辊体,可保证辊体长期安全运行,耐磨性能可保证辊体运行8000h以上。
② 离线堆焊工艺过程
辊体离线堆焊的基本过程是焊前先将辊子清理干净,然后整体预热到一定温度;用打底层焊丝堆焊后,使辊体找圆,后上车床车圆;而后依次连续堆焊过渡层、硬面层和花纹层焊丝,全部焊完后,再把辊体整体预热一下,用保温材料将辊体仔细包好,缓冷。
焊接过程中可根据工况条件,采用自动堆焊与半自动堆焊相结合、气保护焊与自保护焊相结合、埋弧焊与明弧焊相结合的方式。
③ 工艺过程和控制
下面以北京嘉克新兴科技有限公司的挤压辊离线堆焊工艺为例,详述工艺过程和控制。
a.焊前处理
为保证挤压辊堆焊质量,辊面疲劳层的清理工作非常重要,对于旧辊堆焊再制造,清理时间与堆焊时间基本对半,甚至多于堆焊时间,底部清理彻底是保证堆焊层良好结合性的前提条件。
离线堆焊第一步是清理疲劳层,一般采用碳弧气刨或电熔刨,或者上车床车除辊面疲劳层,彻底清理可能存在的夹碳层,直至没有裂纹存在,然后将加工后的残留物全部清除干净并抛光,露出金属光泽;进行超声波探伤检测和着色渗透探伤,探伤确认没有裂纹后清洗辊面并烘干;修整辊面真圆度;使用专用加热器,利用氧乙炔焰或陶瓷电加热器等进行预热,温度300℃,升温速度60℃,保温10小时。
b.堆焊施工
按照磨损工件的破坏程度进行打底层、过渡层、硬面层和花纹层的堆焊。
焊接速度视堆焊层厚度酌情调整。焊接一旦开始就要求连续施焊不能停止,目的是为了保证一定的辊体温度,防止辊体出现裂纹(裂纹是导致辊体出现剥落的主要原因)。
在整个焊接过程中, 不能存在裂纹、气孔、夹渣、未焊透等缺陷,表面要清理干净。辊体温度不应低于200℃。各耐磨层的厚度要力求均匀一致,且达到图纸设计要求,以使挤压辊在使用过程中永远保持圆形。
c.焊后处理
l 580℃~600℃回火处理,保温24小时
l 整理,打磨,作平衡校正
l 测量两辊体间距,保证无大小端
l 测量辊体表面高度差控制在±2mm
l 焊后用保温毯包裹缓冷,冷却后的辊体,严禁二次堆焊 |