一種新型全自動(dòng)在線冷焊修復(fù)輥壓機(jī)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型全自動(dòng)在線冷焊修復(fù)輥壓機(jī)工藝,其特征在于包括以下步驟:(1)對(duì)水泥擠壓輥輥面進(jìn)行預(yù)處理除掉疲勞層,并在輥面兩端焊上擋圈,所述擋圈和輥面在同一曲面上;(2)檢查輥面是否有裂紋,如果有,對(duì)裂紋處進(jìn)行打磨除掉;并對(duì)凹坑處進(jìn)行補(bǔ)焊,直至補(bǔ)平為止;(3)采用明弧自動(dòng)焊對(duì)輥面進(jìn)行堆焊;(4)去掉擋圈,并將輥面打磨平整。本發(fā)明能確保了堆焊修復(fù)的質(zhì)量,無需對(duì)輥壓機(jī)輥?zhàn)舆M(jìn)行拆卸,堆焊過程無需加熱保溫等消除應(yīng)力措施,大大簡(jiǎn)化工作流程,且大幅度降低了施工成本,節(jié)約了能源。
【專利說明】一種新型全自動(dòng)在線冷焊修復(fù)輥壓機(jī)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水泥工業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】,特別是輥壓機(jī)的水泥擠壓輥的修復(fù)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]輥壓機(jī)是20世紀(jì)90年代初從國(guó)外引進(jìn)的一種高效節(jié)能,用途廣泛的粉磨設(shè)備,適用于水泥生料、熟料的粉磨,一對(duì)擠壓輥平均擠壓物料5(T300t/h,24h連續(xù)工作,物料在兩輥間承受壓力10(T300MPa,而破碎輥面要經(jīng)受周期性的高應(yīng)力磨粒磨損和疲勞破壞。因此,要求輥面堆焊層有較好的耐磨粒磨損性能和較高的硬度。一般要求硬度在HRC55以上,并有較好的韌性,以免輥面出現(xiàn)嚴(yán)重磨損或剝落現(xiàn)象。輥壓機(jī)長(zhǎng)期使用會(huì)使擠壓輥受到嚴(yán)重破壞,由于其造價(jià)比較高,更換時(shí)間比較長(zhǎng),因此會(huì)給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失,而通過對(duì)擠壓輥的堆焊修復(fù),可以使受損的擠壓輥再次正常使用,這樣就減少了擠壓輥的更換次數(shù),提高了機(jī)器本身的利用率,節(jié)省了企業(yè)購買新設(shè)備的費(fèi)用。
[0003]在輥壓機(jī)及其他大型設(shè)備的堆焊修復(fù)過程中,由于擠壓輥成本較高,而且拆裝比較麻煩,為了降低成本,縮短檢修周期,采用現(xiàn)場(chǎng)堆焊修復(fù)。傳統(tǒng)的焊接修復(fù)方式采用埋弧自動(dòng)堆焊方式,埋弧焊具有焊道平整美觀,效率高的特點(diǎn),但是焊接過程中輸入的熱量大,對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的焊接應(yīng)力十分巨大,如果不采用有效的方式徹底去除焊接修復(fù)過程中產(chǎn)生的應(yīng)力,在設(shè)備的使用過程中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的變形并破壞設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu),產(chǎn)生大量的裂紋,分層甚至斷裂。在傳統(tǒng)的修復(fù)過程中,為了消除應(yīng)力,一般要求對(duì)母材進(jìn)行加熱,保溫,焊后還需對(duì)設(shè)備進(jìn)行整體退火,而一般輥壓機(jī)和大型設(shè)備體積大,重量重,要對(duì)設(shè)備進(jìn)行整加熱,需要有大型的加熱爐和設(shè)備,投資巨大且使用效率低,而且大型設(shè)備拆裝復(fù)雜,費(fèi)用、工期往往是企業(yè)生產(chǎn)無法承受,因此往往選擇在線(既不拆卸直接在設(shè)備上進(jìn)行修復(fù))的方式進(jìn)行修復(fù),而一般設(shè)備由于空間有限,往往采用火焰加熱的方式,火焰加熱效率低,要實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效均勻的加熱,保溫十分因難,且加熱后工作環(huán)境十分惡劣,工人必須在高溫下長(zhǎng)時(shí)間工作,很難保證焊接工作能保質(zhì)保量進(jìn)行。另外,焊后還要將輥?zhàn)诱w加熱至400多度進(jìn)行退火,一般的設(shè)備很難做到,因此在實(shí)際工作過程中往往是加熱到200度左右保溫,且保溫措施也很難到位,因此焊接質(zhì)量很難保證,修復(fù)效果時(shí)好時(shí)壞。綜上所述,埋弧焊修復(fù)具有以下無法徹底解決的劣勢(shì):(I)加熱保溫措施無法做到位,無法徹底消除焊接應(yīng)力;
(2)加熱后工作環(huán)境惡劣,工人無法長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的工作,存在有焊接質(zhì)量隱患;(3)施工工序多,質(zhì)量控制點(diǎn)多,稍的失誤就容易造成質(zhì)量缺陷;(4)埋弧焊需要添加焊劑來保護(hù)焊道,在線修復(fù)時(shí)有很多不便,施工效率低下;(5)在加熱過程中容易損壞設(shè)備的密封、傳動(dòng)系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明提供了一種能有效確保堆焊質(zhì)量的水泥擠壓輥修復(fù)與再制造工藝。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種新型全自動(dòng)在線冷焊修復(fù)輥壓機(jī)工藝,其特征在于包括以下步驟: (1)對(duì)輥壓機(jī)的水泥擠壓輥輥面進(jìn)行預(yù)處理除掉疲勞層,并在輥面兩端焊上擋圈,所述擋圈和輥面在同一曲面上;
(2)檢查輥面是否有裂紋,如果有,對(duì)裂紋處進(jìn)行打磨除掉;并對(duì)凹坑處進(jìn)行補(bǔ)焊,直至補(bǔ)平為止;
(3)采用明弧焊對(duì)輥面進(jìn)行堆焊;
(4)去掉擋圈,并將輥面打磨平整。
[0006]所述步驟(I)中預(yù)處理的具體過程為:將擠壓輥裝好慢動(dòng)裝置后,用電熔爆對(duì)輥面進(jìn)行加工,除掉疲勞層;然后對(duì)輥面進(jìn)行打磨,除掉粘著粒子和裂紋。
[0007]所述步驟(2)中補(bǔ)焊的具體過程為:用手工明弧焊的方法將管絲補(bǔ)焊到凹坑處。
[0008]所述步驟(2)中補(bǔ)焊的具體過程為:用焊條電弧焊的方法將電焊條補(bǔ)焊到凹坑處。
[0009]所述步驟(3)的具體過程包括:
A.第一層用高合金奧氏體不銹鋼作打底層藥芯焊絲,堆焊打底層;
B.第二層用鉻錳奧氏體堆焊金屬作過渡層藥芯焊絲,堆焊過渡層;
C.第四層用高鉻合金鑄鐵金屬作為耐磨層藥芯焊絲,堆焊耐磨層;
D.在堆焊后的表面堆焊耐磨合金網(wǎng)格,所述網(wǎng)格大小應(yīng)均勻。
[0010]所述高合金奧氏體不銹鋼的化學(xué)成分組成如下:C 0.06%, Si 0.82%,Mn 1.89%,Cr23%, Ni 13%, S 0.005%, P 0.014%,其余為 Fe。
[0011 ] 所述鉻錳奧氏體堆焊金屬的化學(xué)成分組成如下:C 0.42%,Si 0.48%,Mn 14.07%, S
0.006%, P 0.014%, Cr 13.09%, V 0.2%,Ni 1.5%, Mo 0.5%,RE 0.15%,其余為 Fe。
[0012]所述高鉻合金鑄鐵金屬的化學(xué)成分組成如下:C 6.42%,Si 0.78%, Mn 0.67%, S
0.006%, P 0.013%, Cr 25.1%,Nb 5.0%, RE 0.15%,其余為 Fe。
[0013]本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):
(O自保護(hù),焊接過程中采用自保護(hù)藥芯焊絲,焊接中無需添加任何保護(hù)介質(zhì),大大減少了工作量,特別是在空間狹窄的地方能輕松實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接;
(2)冷焊,焊接過程中和焊后都無需對(duì)設(shè)備和母材進(jìn)行加熱,保溫等復(fù)雜的工作,大大簡(jiǎn)化工作流程,且大幅度降低了施工成本,節(jié)約了能源。
[0014](3)確保了堆焊修復(fù)的質(zhì)量,由于在堆焊施工過程中的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)大大減少,工人只需關(guān)注焊道的成型和焊絲送絲是否順暢,因此焊接質(zhì)量大大提高,而且因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境的改善,工人作業(yè)的穩(wěn)定性也大大提高了。
[0015](4)由于無需加熱,對(duì)設(shè)備本身的密封、傳動(dòng)等系統(tǒng)無任何影響。
[0016]通過對(duì)水泥擠壓輥修復(fù)工藝的改進(jìn),使擠壓輥修復(fù)的質(zhì)量得到了很好的保證,使用壽命達(dá)到8000小時(shí)以上,并且一般擠壓輥在達(dá)到8000小時(shí)工作壽命以后,擠壓輥僅有表面耐磨層磨損,基體一般保護(hù)完好,無剝落現(xiàn)象,經(jīng)刨堆焊層后發(fā)現(xiàn)修復(fù)后的過渡層和打底層金屬和母材結(jié)合牢固,無裂紋,也是為以后的修復(fù)打下了良好的基礎(chǔ),大大節(jié)省了修復(fù)費(fèi)用。本工藝最大的特點(diǎn)是無需對(duì)輥壓機(jī)輥?zhàn)舆M(jìn)行拆卸,實(shí)現(xiàn)在線全過程明弧焊接,基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接,修復(fù)過程無需對(duì)輥?zhàn)舆M(jìn)行加熱保溫,節(jié)約能源,減化了工人的作業(yè)流程,提高了修復(fù)質(zhì)量和穩(wěn)定性。適合現(xiàn)場(chǎng)在線作業(yè),節(jié)約拆裝費(fèi)用,提高了設(shè)備使用效率?!揪唧w實(shí)施方式】
[0017]擠壓輥修復(fù)及再制造工藝的具體步驟為:
(I)對(duì)水泥擠壓輥輥面進(jìn)行預(yù)處理除掉疲勞層,并在輥面兩端焊上擋圈,所述擋圈和輥面在同一曲面上。
[0018]其中,預(yù)處理的具體過程為:將擠壓輥裝好慢動(dòng)裝置后,用電熔爆對(duì)輥面進(jìn)行加工,除掉疲勞層;然后對(duì)輥面進(jìn)行打磨,除掉粘著粒子和裂紋。
[0019]預(yù)處理所采用的電熔爆加工技術(shù)是一種非接觸性強(qiáng)電加工。在加工過程中通過特殊裝置,使低電壓大電流在帶電工具電極與工件表面間產(chǎn)生特殊的電作用,把電子發(fā)射到工件表面,形成高密度的強(qiáng)電子流,使工件表層局部瞬時(shí)熔化,在工作液的噴淋下迅速爆成顆粒狀而剝離,并被工作液帶走,從而將工件加工成形。此方法具有較高的加工效率,其工具電極進(jìn)給量可深達(dá)15mm ;被加工件的金相組織和力學(xué)性能均不改變;輥面不產(chǎn)生裂紋、高低不平及橢圓現(xiàn)象。該方法適用于對(duì)高硬度、強(qiáng)耐磨性的材料進(jìn)行機(jī)加工。
[0020]另外,在輥面兩端焊上擋圈,是為了防止堆焊時(shí)熔池流淌。
[0021 ] (2)檢查輥面是否有裂紋,如果有,對(duì)裂紋處進(jìn)行打磨除掉;并對(duì)凹坑處進(jìn)行補(bǔ)焊,直至補(bǔ)平為止。
[0022]其中,補(bǔ)焊的具體過程為:用手工明弧焊的方法將STW309-0管絲補(bǔ)焊到凹坑處;或者用與STW309-0有相似成分的E309-16電焊條,用電弧焊的方法將電焊條補(bǔ)焊到凹坑處。補(bǔ)焊后清理焊渣,然后除掉輥面的污潰。
[0023](3)采用全明弧焊對(duì)輥面進(jìn)行堆焊。整個(gè)焊接過程基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接,焊接質(zhì)量和穩(wěn)定性大大提高,采用明弧焊大大提高了施工現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境,減化了施工流程,把工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低,使工人的主要注意力可以關(guān)注焊接質(zhì)量而不是添加焊劑等輔助性工作,從而大大提高修復(fù)質(zhì)量。
[0024]堆焊的具體過程包括:
A.第一層用高合金奧氏體不銹鋼作打底層藥芯焊絲,堆焊打底層;焊1-2層
B.第二層用鉻錳奧氏體堆焊金屬作過渡層藥芯焊絲,堆焊過渡層;焊至輥?zhàn)映叽邕_(dá)到要求為止。
[0025]C.第四層用高鉻合金鑄鐵金屬作為耐磨層藥芯焊絲,堆焊耐磨層;
D.在堆焊后的表面堆焊耐磨合金網(wǎng)格,所述網(wǎng)格大小應(yīng)均勻。
[0026]其中,高合金奧氏體不銹鋼(材料型號(hào):SL309_0)的化學(xué)成分組成如下:C 0.06%,Si 0.82%, Mn 1.89%, Cr 23%, Ni 13%, S 0.005%, P 0.014%,其余為 Fe。焊接過程中采用氣動(dòng)除渣槍清除表面焊渣并震動(dòng)消除焊接應(yīng)力。
[0027]鉻錳奧氏體堆焊金屬(材料型號(hào):SL260_0)的化學(xué)成分組成如下:C 0.42%, Si
0.48%, Mn 14.07%, S 0.006%, P 0.014%, Cr 13.09%, V 0.2% ,Ni 1.5%, Mo 0.5% ,RE
0.15%,其余為Fe。
[0028]本焊絲為本工藝之關(guān)鍵,可以省去傳統(tǒng)工藝中加熱及保溫以消除焊接應(yīng)力工藝,使堆焊修復(fù)過程方便快捷,質(zhì)量更有保證,也節(jié)約了大量能源。本焊絲焊道具有耐腐蝕,無磁化,高塑性,防收縮,抗應(yīng)力和高沖擊負(fù)載的性能。
[0029]高鉻合金鑄鐵金屬(材料型號(hào):SL686)的化學(xué)成分組成如下:C 6.42%,Si 0.78%,Mn 0.67%, S 0.006%, P 0.013%, Cr 25.1%,Nb 5.0%, RE 0.15%,其余為 Fe。
【權(quán)利要求】
1.一種新型全自動(dòng)在線冷焊修復(fù)輥壓機(jī)工藝,其特征在于包括以下步驟: (1)對(duì)輥壓機(jī)的水泥擠壓輥輥面進(jìn)行預(yù)處理除掉疲勞層,并在輥面兩端焊上擋圈,所述擋圈和輥面在同一曲面上; (2)檢查輥面是否有裂紋,如果有,對(duì)裂紋處進(jìn)行打磨除掉;并對(duì)凹坑處進(jìn)行補(bǔ)焊,直至補(bǔ)平為止; (3)采用明弧焊對(duì)輥面進(jìn)行堆焊; (4)去掉擋圈,并將輥面打磨平整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全自動(dòng)在線冷焊修復(fù)輥壓機(jī)工藝,其特征在于: 所述步驟(1)中預(yù)處理的具體過程為:將擠壓輥裝好慢動(dòng)裝置后,用電熔爆對(duì)輥面進(jìn)行加工,除掉疲勞層;然后對(duì)輥面進(jìn)行打磨,除掉粘著粒子和裂紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全自動(dòng)在線冷焊修復(fù)輥壓機(jī)工藝,其特征在于: 所述步驟(2)中補(bǔ)焊的具體過程 為:用手工明弧焊的方法將管絲補(bǔ)焊到凹坑處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全自動(dòng)在線冷焊修復(fù)輥壓機(jī)工藝,其特征在于: 所述步驟(2)中補(bǔ)焊的具體過程為:用焊條電弧焊的方法將電焊條補(bǔ)焊到凹坑處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型全自動(dòng)在線冷焊修復(fù)輥壓機(jī)工藝,其特征在于: 所述步驟(3)的具體過程包括: A.第一層用高合金奧氏體不銹鋼作打底層藥芯焊絲,堆焊打底層; B.第二層用鉻錳奧氏體堆焊金屬作過渡層藥芯焊絲,堆焊過渡層; C.第四層用高鉻合金鑄鐵金屬作為耐磨層藥芯焊絲,堆焊耐磨層; D.在堆焊后的表面堆焊耐磨合金網(wǎng)格,所述網(wǎng)格大小應(yīng)均勻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型全自動(dòng)在線冷焊修復(fù)輥壓機(jī)工藝,其特征在于: 所述高合金奧氏體不銹鋼的化學(xué)成分組成如下=C 0.06%, Si 0.82%, Mn 1.89%, Cr23%, Ni 13%, S 0.005%, P 0.014%,其余為 Fe。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型全自動(dòng)在線冷焊修復(fù)輥壓機(jī)工藝,其特征在于: 所述鉻錳奧氏體堆焊金屬的化學(xué)成分組成如下::c 0.42%, Si 0.48%, Mn 14.07%, S0.006%, P 0.014%, Cr 13.09%, V 0.2%,Ni 1.5%, Mo 0.5%,RE 0.15%,其余為 Fe。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型全自動(dòng)在線冷焊修復(fù)輥壓機(jī)工藝,其特征在于: 所述高鉻合金鑄鐵金屬的化學(xué)成分組成如下:C 6.42%,Si 0.78%, Mn 0.67%, S0.006%, P 0.013%, Cr 25.1%,Nb 5.0%, RE 0.15%,其余為 Fe。
【文檔編號(hào)】B23K35/30GK103481010SQ201310423538
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】李波 申請(qǐng)人:柳州市三龍耐磨焊接科技有限公司