一種Cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置及其方法與流程

本發明屬于軋輥修復，尤其涉及一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置及其方法。

背景技術：

1、為適應熱軋板帶軋機向大型化、高速化、自動化方向發展，其軋機使用的大型支承輥面工作層要求越來越高：較高(≥68hsd)且均勻的硬度和組織，滿足均勻的耐磨損性，以及熱軋過程中高溫與潤滑或冷卻媒介的耐腐蝕性能；良好的韌性，滿足承受高軋制力和峰值負荷的抗疲勞性能，避免輥面工作層裂紋和剝落。基于以上特性要求，cr5合金系列鋼鍛鋼材質已成為目前熱軋板帶軋機支承輥的主要首選。cr5鋼是在cr4鋼的基礎上發展起來的，通過提高cr含量并相應調整其它合金元素而開發出來的新一代支承輥用鋼，擁有了更好的淬硬性、耐磨性和抗壓強度等綜合使用性能。

2、中國是世界最大鋼材生產國，大型cr5鍛鋼支承輥年消耗量大，針對支承輥的堆焊修復具有重要意義。目前，大型熱軋支承輥堆焊修復技術的研究與應用主要是我國。然而，國內大型熱軋支承輥堆焊修復技術主要集中于cr3、cr4鋼支承輥，堆焊層硬度一般在50～62hsd。cr5鋼碳當量大、可焊性差，其cr5鍛鋼支承輥堆焊修復技術存在較大難度，其修復層的質量穩定性尚難以保證。

3、文獻(多頭埋弧堆焊熱連軋支承輥技術研究，東北大學碩士學位論文，2019)公開了熱軋支承輥的多機頭堆焊順序，即將四把焊槍平均分布在輥面四個位置，按照從左到右的順序焊接。該堆焊順序會造成起弧點、停弧點數量的增加，而起弧點有未熔透、停弧點有弧坑裂紋、氣孔等缺陷，這種堆焊順序帶來了修復層的焊接缺陷隱患，不利于保證修復層焊接質量的穩定。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置及其方法，克服現有技術的不足，采用多頭焊機的堆焊順序設計，降低堆焊修復層的焊接缺陷，提高支承輥在堆焊過程的溫度保持性能，進一步保障修復層的焊接質量穩定性。

2、為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

3、技術方案之一：一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置，包括多機頭埋弧焊機和支承輥支承座，支承輥支承座位于多機頭埋弧焊機橫梁的下方，所述多機頭埋弧焊機具有三把焊槍，三把焊槍在多機頭埋弧焊機的驅動下沿橫梁往復移動；所述支承輥支承座上設有伺服傳動機構，熱軋支承輥在支承輥支承座上按最小分度旋轉，直到支承輥表面全部形成堆焊層，其特征在于，三把焊槍沿同一條行進線路布設且同步移動，相鄰焊槍之間的間距為300-350mm；所述支承輥支承座上設有保溫罩，保溫罩為上下開蓋箱形結構，上箱蓋的頂部沿支承輥的軸向連續排布設有多塊蓋板，每塊蓋板與上箱蓋通過卡口相連接，下箱體內沿內壁設有加熱板，下箱體的一側設有回收口，回收口處設有隔熱封板，下箱體的底部朝向回收口傾斜。

4、進一步的，所述蓋板上設有提手，通過提手使蓋板可打開或扣合。

5、進一步的，所述蓋板的寬度為500-650mm。

6、進一步的，所述加熱板為電熱板或燃氣噴槍。

7、進一步的，所述支承輥兩端輥肩邊緣與保溫罩內壁的距離≥200mm。

8、進一步的，所述保溫罩與支承輥支承座之間為可拆卸連接。

9、進一步的，所述蓋板的內側設有厚度50mm以上的巖棉保溫層。

10、技術方案之二：一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復方法，其特征在于，采用一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置操作，多機頭埋弧焊槍按同一條行進線路往復焊接，相鄰兩道堆焊層的堆焊順序相反，每當堆焊層厚度至～25mm時，停焊，進行一次溫度500±10℃，時間10-16h的熱處理；當堆焊層厚度達到目標值時，停焊，進行焊后熱處理，溫度520±10℃，時間20-24h。

11、進一步的，所述多機頭埋弧焊槍從支承輥的一端依次起弧，同步沿支承輥表面移動，在到達支承輥另一端后，依次停弧，支承輥旋轉一個分度角度，多機頭埋弧焊槍再沿支承輥表面反向移動，直至堆焊層覆蓋整個輥面，重復上述操作，直到支承輥修復層厚度滿足要求。

12、進一步的，所述多機頭埋弧焊槍所到處相應位置蓋板打開，將堆焊處露出，其他位置蓋板為關閉狀態，隨著多機頭埋弧焊槍的移動，蓋板有序打開或關閉，最大限度減少熱量散失。

13、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

14、1)本發明采用多頭焊機的堆焊順序設計，往復焊接方式，減少了起弧點和停弧點的數量，從而降低了起弧點普遍存在的未熔透，停弧點有弧坑裂紋、氣孔等缺陷這一業內技術難題，顯著減少了熱軋支承輥堆焊修復層的焊接缺陷；

15、2)帶有保溫功能的保溫罩，可根據焊槍位置局部打開，最大限度地提高支承輥在堆焊過程的溫度保持性能，從而實現進一步保障修復層的焊接質量穩定性的目的。

技術特征：

1.一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置，包括多機頭埋弧焊機和支承輥支承座，支承輥支承座位于多機頭埋弧焊機橫梁的下方，所述多機頭埋弧焊機具有三把焊槍，三把焊槍在多機頭埋弧焊機的驅動下沿橫梁往復移動；所述支承輥支承座上設有伺服傳動機構，熱軋支承輥在支承輥支承座上按最小分度旋轉，直到支承輥表面全部形成堆焊層，其特征在于，三把焊槍沿同一條行進線路布設且同步移動，相鄰焊槍之間的間距為300-350mm；所述支承輥支承座上設有保溫罩，保溫罩為上下開蓋箱形結構，上箱蓋的頂部沿支承輥的軸向連續排布設有多塊蓋板，每塊蓋板與上箱蓋通過卡口相連接，下箱體內沿內壁設有加熱板，下箱體的一側設有回收口，回收口處設有隔熱封板，下箱體的底部朝向回收口傾斜。

2.根據權利要求1所述的一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置，其特征在于，所述蓋板上設有提手，通過提手使蓋板可打開或扣合。

3.根據權利要求1所述的一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置，其特征在于，所述蓋板的寬度為500-650mm。

4.根據權利要求1所述的一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置，其特征在于，所述加熱板為電熱板或燃氣噴槍。

5.根據權利要求1所述的一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置，其特征在于，所述支承輥兩端輥肩邊緣與保溫罩內壁的距離≥200mm。

6.根據權利要求1所述的一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置，其特征在于，所述保溫罩與支承輥支承座之間為可拆卸連接。

7.根據權利要求1所述的一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置，其特征在于，所述蓋板的內側設有厚度50mm以上的巖棉保溫層。

8.一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復方法，其特征在于，采用權利要求1-7所述任一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置操作，多機頭埋弧焊槍按同一條行進線路往復焊接，相鄰兩道堆焊層的堆焊順序相反，每當堆焊層厚度至～25mm時，停焊，進行一次溫度500±10℃，時間10-16h的熱處理；當堆焊層厚度達到目標值時，停焊，進行焊后熱處理，溫度520±10℃，時間20-24h。

9.根據權利要求8所述的一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復方法，其特征在于，所述多機頭埋弧焊槍從支承輥的一端依次起弧，同步沿支承輥表面移動，在到達支承輥另一端后，依次停弧，支承輥旋轉一個分度角度，多機頭埋弧焊槍再沿支承輥表面反向移動，直至堆焊層覆蓋整個輥面，重復上述操作，直到支承輥修復層厚度滿足要求。

10.根據權利要求8所述的一種cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復方法，其特征在于，所述多機頭埋弧焊槍所到處相應位置蓋板打開，將堆焊處露出，其他位置蓋板為關閉狀態，隨著多機頭埋弧焊槍的移動，蓋板有序打開或關閉，最大限度減少熱量散失。

技術總結
本發明屬于軋輥修復技術領域，尤其涉及一種Cr5鋼大型熱軋支承輥堆焊修復裝置及其方法，包括多機頭埋弧焊機和支承輥支承座，其特征在于，三把焊槍沿同一條行進線路布設且同步移動，支承輥支承座上設有保溫罩，保溫罩為上下開蓋箱形結構，上箱蓋的頂部沿支承輥的軸向對稱設有多塊蓋板，每塊蓋板與上箱蓋通過卡口相連接，下箱體內沿內壁設有加熱板。多機頭埋弧焊槍按同一條行進線路往復焊接，相鄰兩道堆焊層的堆焊順序相反。與現有技術相比，本發明的有益效果是：多頭焊機的堆焊順序設計，減少了起弧點和停弧點的數量，降低了起弧點存在的未熔透，停弧點有弧坑裂紋、氣孔等缺陷，顯著減少了熱軋支承輥堆焊修復層的焊接缺陷。

技術研發人員：孟慶智,姚成武,王晉,于雙,聶璞林,黃堅
受保護的技術使用者：鞍鋼重型機械有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21