[发明专利]提高挤压辊耐磨性的修复工艺方法

说明书

本发明公开了一种提高挤压辊耐磨性的修复工艺方法，涉及挤压辊修复技术领域。本发明方法包括对挤压辊辊面进行预处理除掉疲劳层，将硬面层彻底刨除，刨除后用超声波探伤仪对辊轴及辊面进行超声波探伤，若有裂纹，将裂纹彻底刨除，若有深度超过8mm的凹坑，用手工焊补平凹坑。本发明通过采用四层堆焊的挤压辊修复工艺技术，其中硬面层堆焊厚度8‑10mm，硬面层硬度可达HRC52‑55，采用不锈钢钢带作为基体制成焊丝堆焊耐磨花纹层，耐磨花纹堆焊厚度3‑5mm，最大硬度可达到HRC70，具有高韧性、高硬度特性，可以进一步改善挤压辊的耐磨性和使用寿命。

技术领域

本发明属于挤压辊修复技术领域，特别是涉及一种提高挤压辊耐磨性的修复工艺方法。

背景技术

辊压机是20世纪90年代初从国外引进的一种高效节能，用途广泛的粉磨设备，适用于水泥生料、熟料、矿石等的粉磨。辊压机的关键部件是挤压辊，一对挤压辊平均挤压物料25-50t/h，24h连续工作。辊压机挤压辊要承受高压力下的磨粒磨损和应力疲劳破坏，要求辊面堆焊层有很高的硬度，且要限制裂纹的发生，以免裂纹在高应力反复作用下扩展。

在辊压机运行中，辊面是直接接触物料的，负荷极大，不可避免地会出现磨损剥落失效现象；由于挤压辊成本较高，为了降低成本，常采用堆焊修复。同时，对挤压辊辊面堆焊有很高的要求，即高硬度、高韧性、无裂纹。

目前，辊压机挤压辊堆焊修复研究难度尚大，还没有理想、实用，又经济可靠的防护层方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高挤压辊耐磨性的修复工艺方法，采用明弧焊药芯焊丝修复辊压机辊面，主要针对母材为42铬钼或35铬钼的辊压机挤压辊，研究出一种新型堆焊材料，满足辊面高韧性、高硬度和无裂纹的生产需要。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种提高挤压辊耐磨性的修复工艺方法，主要包括以下几个步骤：

步骤一、对挤压辊辊面进行预处理除掉疲劳层，将硬面层彻底刨除，挤压辊辊面工作在高应力的工况条件下，辊面会产生疲劳层，疲劳裂纹呈网状分布在辊面上，有的延伸至母材表面以下，在堆焊前须将疲劳层去除，刨除后用超声波探伤仪对辊轴及辊面进行超声波探伤，若有裂纹，将裂纹彻底刨除，若有深度超过8mm的凹坑，用手工焊补平凹坑；

步骤二、将刨好后的挤压辊装夹到车床上，将外圆车圆，再对辊面进行加热除湿处理，表面温度加热至150℃以上，即可进行堆焊；

步骤三、在挤压辊辊面堆焊第一层为缓冲层，所述缓冲层为奥氏体合金，奥氏体合金作为底层，硬度较低，塑性韧性较好，有较强的止裂和抗裂性，但比挤压辊母体硬度略高，所述缓冲层堆焊至离要求的最终辊面尺寸14-15mm处，所述缓冲层堆焊结束后将挤压辊装夹到车床上，将外圆车圆，检查并控制圆整度；

步骤四、采用自动环焊的方式在缓冲层表面堆焊第二层为硬面层，药芯焊丝成分为C2.0-2.5％，Mn1.2-1.5％，Mo2.0-2.5％，Cr6.0-9.0％，Ti7.0-9.0％，其余为Fe，所述硬面层堆焊厚度为8-10mm，所述硬面层堆焊至离要求的最终辊面尺寸5-7mm处，所述硬面层堆焊后，检查并控制圆整度；

步骤五、采用自动环焊的方式在硬面层表面进行耐磨花纹堆焊焊接，药芯焊丝成分为C3.0-3.5％，Mn0.7-0.9％，Cr23.0-25.0％，Ni2.5-3.0％，WC42.0％-48％，其余为Fe，现有市场上挤压辊耐磨材料的碳化钨焊丝有两种，一种是用碳钢钢带内加碳化钨颗粒，另一种为镍带内加碳化钨颗粒，同时一般会增加钒、钼元素添加在基体中增加韧性和强度，本发明通过采用不锈钢钢带作为基体，内加碳化钨颗粒和钼、钒合金，加入的碳化钨颗粒和钼、钒合金的成分为C2.38％-2.62％，Cr9％-11％，WC42％-48％，其余为Fe，应用于耐磨花纹层，最大硬度可达到HRC70，可以进一步改善其耐磨性和使用寿命，所述耐磨花纹堆焊后，检查并控制圆整度；