堆焊技术是机械制造行业重要的制造和维修手段,在轧辊修复中得到广泛应用。当轧辊使用到报废极限时,可以进行堆焊修复,经过堆焊修复的轧辊具有成本低、寿命长、使用效果好等特点,对于推进循环经济成效明显,受到轧钢企业普遍欢迎。 因此,采用堆焊方法修复旧轧辊以提高轧辊的使用寿命已成为我国轧钢企业降低成本、提高效益的重要举措,也是符合我国节能降耗、清洁生产、循环经济的基本国策。
轧辊堆焊修复具有单件、小批量作业的特点,需要根据用户单个产品、不同材质、不同规格、不同失效情况来决定使用不同工艺,因此轧辊修复技术面临着挑战和创新。“十五”初期此项技术多集中在40t 以下热轧机用辊修复上,仅用于热轧开坯辊、型钢辊、焊管辊、连铸辊道辊等小型轧辊修复。但是国内几十条冷、热连轧机、中厚板轧机有大量报废支撑辊闲置,造成极大资源浪费,轧钢企业十分渴望废品再利用。针对这种市场需求,各轧辊公司积极开展新技术开发。
3)使用中易形成氧化膜。轧制过程中如在轧辊表面形成连续、致密、均匀、粘结性好的氧化膜,不但可降低轧辊与轧材间的摩擦系数,而且可提高轧材尺寸精度和表面质量。普通轧辊使用初期由于无氧化膜保护,磨损较大。高速钢轧辊使用中氧化膜能很快形成,氧化膜的出现,可降低带钢与轧辊表面的摩擦,防止轧辊粘钢,提高轧辊寿命。同普通轧辊相比,高速钢轧辊的初期磨损较低,这对于提高高速钢轧辊耐磨性是十分有利的。
4)淬透性好。高速钢轧辊具有良好的淬透性,在室温下,工作层50mm范围内,从辊表面到芯部的硬度降小于3HS,可以确保轧辊从外到内都具有良好的耐磨性。
5)优良的强韧性。高速钢轧辊与一般的无限冷硬铸铁、高铬铸铁和半钢轧辊相比较,其基本机械性能抗拉强度和断裂韧性值均优于高铬铸铁轧辊和无限冷硬铸铁轧辊,与半钢轧辊接近。
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在轧制中,轧件与轧辊相互作用,轧件在轧辊作用下产生塑性变形,轧机、轧辊等受轧件的反力产生弹性变形。当然,轧件也伴有小的弹性变形,通过轧辊后有极小的弹性变形量恢复,增加了轧件厚度。如图所示,厚度为H的轧件经过轧辊压下Δh总,但由于轧辊弹性变形,轧件减少压下Δh1;同时轧件出轧辊后,由于弹性变形恢复,轧件压下减少Δh2。结果,轧件实际压下量Δh=Δh总-Δh1-Δh2当Δh总=Δh1+Δh2当时,轧件通过轧辊将不产生压下,这时的轧件厚度即是最小可轧厚度。斯通(M.D.Stone)、罗伯茨(W.L.Roberts)、福特-亚历山大(H.Ford)-(J.M.Al-exander)等人都对最小可轧厚度公式做过理论推导。
按斯通推导的计算公式,最小可轧厚度 hmin=3.58DμK / D
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