專利名稱：熱連軋機(jī)組活套輥表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱連軋機(jī)組活套輥表面處理方法。
背景技術(shù)：
在帶鋼熱連軋過程中，熱軋產(chǎn)品的機(jī)械性能主要由精軋工序決定。隨著對(duì)熱軋產(chǎn)品機(jī)械性能要求的多樣化，高層次化，對(duì)精軋的要求也越來越高。目前精軋中多數(shù)采用6機(jī)架或7機(jī)架軋制，活套輥對(duì)連軋關(guān)系的形成和穩(wěn)定起著重要作用。在熱連軋過程中，帶鋼在前后軋制機(jī)架軋制后速度不一，帶鋼在活套輥上產(chǎn)生一包角，帶鋼的張力使活套輥受到一定的徑向載荷，活套輥軸承座上的測(cè)壓傳感器將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，進(jìn)入軋制的張力控制系統(tǒng)，依靠活套輥的升起并緊貼帶鋼，調(diào)節(jié)帶鋼速度，以消除帶鋼頭部在下一機(jī)架咬入時(shí)產(chǎn)生的套量，改變帶鋼與活套輥的包角，以吸收帶鋼張力波動(dòng)量，對(duì)機(jī)架間的帶鋼施加一定的張力，以實(shí)現(xiàn)機(jī)架間軋制狀態(tài)的穩(wěn)定。 活套輥在上述過程中，在最高約800°C高溫狀態(tài)下，不斷受到帶鋼的沖擊、摩擦以及油水混噴或蒸汽霧化中冷卻液的腐蝕綜合作用。一般活套輥表面采用2Crl3材料堆焊處理，其表面易受到軋制過程冷卻液的腐蝕，輥面形成銹斑，而且由于堆焊處理的特性，特別是在輥面焊道搭接之間，容易產(chǎn)生腐蝕，且耐磨性能相對(duì)較差。輥面銹斑若脫落，在后續(xù)軋制過程中壓入帶鋼，影響帶鋼質(zhì)量。而且活套輥在與帶鋼的摩擦過程中，容易磨損失效，形成條紋狀磨痕，影響帶鋼的質(zhì)量。若活套輥磨損不均，形成輥面一頭大一頭小，也將影響到后續(xù)軋制后帶鋼的板形?；钐纵伿褂靡欢螘r(shí)間后，為繼續(xù)使用，一般不得不對(duì)活套輥輥面進(jìn)行修磨處理，此不僅影響了熱連軋機(jī)組正常運(yùn)行和帶鋼軋制的生產(chǎn)效率，也降低了活套輥的使用壽命，且無法根本提高活套輥輥面抗磨耐腐性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種熱連軋機(jī)組活套輥表面處理方法，利用本方法有效提高了活套輥輥面抗磨耐腐性能，延長(zhǎng)了活套輥的使用壽命，保證了熱連軋機(jī)組的正常運(yùn)行，提高了帶鋼軋制的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明熱連軋機(jī)組活套輥表面處理方法包括如下步驟 步驟一、對(duì)活套輥表面進(jìn)行預(yù)處理，采用有機(jī)溶劑清洗、堿脫脂、電解脫脂、酸浸蝕及活
化處理；
步驟二、對(duì)活套輥表面采用堆焊方式制備中間過渡層，使用的堆焊材料為硬面合金焊絲，硬面合金焊絲成份為O. 1-0. 25% C、10-15% Cr、I. 8%Mn、l. 0%W、1. 0%Mo、余量為Fe，硬面合金焊絲的成份是重量百分比，堆焊電流為380 - 450A，堆焊電壓26 — 30V，堆焊速度為300 — 400mm/min,中間過渡層厚度為2 — 3mm ；
步驟三、對(duì)活套輥表面采用噴焊重熔方式制備工作涂層，采用粉末火焰噴涂設(shè)備對(duì)活套輥表面噴涂Ni基合金粉末材料，Ni基合金粉末材料成分為O. 5-1.0% C、10-20% Cr、4-15% Fe,3-4% B,4-5% Si、余量為Ni，Ni基合金粉末材料的成分是重量百分比，噴槍與工件表面距離為250mm，送粉速度為50_150g/min，乙炔氣體壓力為O. 1-0. 3MPa，氧氣氣體壓力為O. 1-0. 5MPa，工作涂層厚度為O. 5_2mm ；
步驟四、采用氧乙炔火焰槍對(duì)活套輥表面工作涂層進(jìn)行重熔處理，乙炔流量為Ikg/cm3，氧氣流量為4. 5kg/cm3，重熔溫度控制在800-1200°C。
由于本發(fā)明熱連軋機(jī)組活套輥表面處理方法采用了上述技術(shù)方案，即首先采用有機(jī)溶劑清洗、堿脫脂、電解脫脂、酸浸蝕及活化處理對(duì)活套輥表面進(jìn)行預(yù)處理，然后采用硬面合金焊絲對(duì)活套輥表面利用堆焊方式制備厚度為2 - 3mm的中間過渡層，堆焊電流380 —450A，電壓26 - 30V，堆焊速度300 — 400mm/min，中間過渡層；再采用噴焊重熔方式制備厚度為O. 5-2mm工作涂層，工作涂層為Ni基合金粉末材料，噴槍距工件表面250mm，送粉速度50-150g/min，乙炔和氧氣的氣體壓力分別為O. 1-0. 3MPa和O. 1-0. 5MPa ;采用氧乙炔火焰槍對(duì)工作涂層進(jìn)行重熔處理，乙炔和氧氣的流量分別為lkg/cm3和4. 5kg/cm3，重熔溫度控制在800-120(TC。本方法有效提高了活套輥輥面抗磨耐腐性能，延長(zhǎng)了活套輥的使用壽命，保證了熱連軋機(jī)組的正常運(yùn)行，提高了帶鋼軋制的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明熱連軋機(jī)組活套輥表面處理方法包括如下步驟
步驟一、對(duì)活套輥表面進(jìn)行預(yù)處理，采用有機(jī)溶劑清洗、堿脫脂、電解脫脂、酸浸蝕及活化處理；
步驟二、對(duì)活套輥表面采用堆焊方式制備中間過渡層，使用的堆焊材料為硬面合金焊絲，硬面合金焊絲成份為O. 1-0. 25% C、10-15% Cr、I. 8%Mn、l. 0%W、1. 0%Mo、余量為Fe，硬面合金焊絲的成份是重量百分比，堆焊電流為380 - 450A，堆焊電壓26 — 30V，堆焊速度為300 — 400mm/min,中間過渡層厚度為2 — 3mm ；
步驟三、對(duì)活套輥表面采用噴焊重熔方式制備工作涂層，采用粉末火焰噴涂設(shè)備對(duì)活套輥表面噴涂Ni基合金粉末材料，Ni基合金粉末材料成分為O. 5-1.0% C、10-20% Cr、4-15% Fe,3-4% B,4-5% Si、余量為Ni，Ni基合金粉末材料的成分是重量百分比，噴槍與工件表面距離為250mm，送粉速度為50_150g/min，乙炔氣體壓力為O. 1-0. 3MPa，氧氣氣體壓力為O. 1-0. 5MPa，工作涂層厚度為O. 5_2mm ；
步驟四、采用氧乙炔火焰槍對(duì)活套輥表面工作涂層進(jìn)行重熔處理，乙炔流量為Ikg/cm3，氧氣流量為4. 5kg/cm3,重熔溫度控制在800_1200°C。本方法主要是在活套輥表面堆焊的中間過渡層表面噴焊了一層Ni基合金材料，堆焊的中間過渡層與活套輥基材本體具有較強(qiáng)的結(jié)合力，Ni合金基材料相對(duì)于傳統(tǒng)活套輥表面的2Crl3材料，其耐腐蝕性能更好，因此，活套輥在使用過程中，在油水混噴或蒸汽霧化中冷卻液的腐蝕作用下，活套輥表面具有良好的耐腐蝕性能。特別是在Ni合金基材料中添加了適量的Cr、Fe元素，形成NiCr固溶體和其它硬質(zhì)相，進(jìn)一步提高了其耐磨性能，同時(shí)耐腐蝕性能也得到有效提高。同時(shí)在Ni基合金材料中添加一定的B、Si元素，使工作涂層在噴焊重熔過程中，提供了合金的自熔性特征，B、Si在噴焊重熔過程中與其它的金屬氧化物形成硼硅酸玻璃而熔融上浮，有效降低了工作涂層中的氧化物和氣孔，而且氧化硼的熔解和去除，有助于合金的潤(rùn)濕和結(jié)合，因而工作涂層氧化物低、氣孔少，提高了工作涂層的性能。采用噴焊重熔方法制備的工作涂層，相對(duì)傳統(tǒng)的活套輥表面堆焊2Crl3涂層，其工作涂層較為均勻，無堆焊焊道差異導(dǎo)致的硬度等性能不均，而且Ni基合金材料在高溫狀態(tài)下硬度相對(duì)較高，耐腐蝕、抗磨損性能更好，從而提高了活套輥的使用壽命。通過本方法制備的涂層試樣和傳統(tǒng)采用2Crl3材料堆焊的試樣進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分別進(jìn)行硬度測(cè)試，熱震性能測(cè)試，熱震后硬度測(cè)試，浸泡腐蝕試驗(yàn)。硬度測(cè)試為金相取樣后進(jìn)行橫截面維氏硬度測(cè)試，硬度測(cè)試200g載荷，持續(xù)5s，取5點(diǎn)平均值。一般情況下，在其它條件相同狀況下，硬度高的材料其耐磨性能相對(duì)較好。熱震性能測(cè)試，將試樣加熱至800°C溫度并使之整體均熱，而后取出淬水冷卻至室溫，重復(fù)此程序，用以評(píng)估涂層的抗剝落能力。其中，高熱震次數(shù)說明表面保護(hù)涂層抵抗因不匹配而導(dǎo)致應(yīng)力龜裂或剝落的能力強(qiáng)，較低熱震次數(shù)則反映表面保護(hù)涂層容易產(chǎn)生不匹配應(yīng)力龜裂或剝落。熱震后硬度測(cè)試均為熱震15次后取樣進(jìn)行橫截面維氏硬度測(cè)試。浸泡腐蝕試驗(yàn)將試樣同時(shí)浸泡在飽和NaCl溶液中，比較兩種試樣的耐腐蝕性能。最先出現(xiàn)腐蝕物的表示耐腐蝕性能差。試樣的試驗(yàn)結(jié)果見下表
權(quán)利要求
1. 一種熱連軋機(jī)組活套輥表面處理方法，其特征在于本方法包括如下步驟 步驟一、對(duì)活套輥表面進(jìn)行預(yù)處理，采用有機(jī)溶劑清洗、堿脫脂、電解脫脂、酸浸蝕及活化處理； 步驟二、對(duì)活套輥表面采用堆焊方式制備中間過渡層，使用的堆焊材料為硬面合金焊絲，硬面合金焊絲成份為O. 1-0. 25% C、10-15% Cr、I. 8%Mn、l. 0%W、1. 0%Mo、余量為Fe，硬面合金焊絲的成份是重量百分比，堆焊電流為380 - 450A，堆焊電壓26 — 30V，堆焊速度為·300 — 400mm/min,中間過渡層厚度為2 — 3mm ； 步驟三、對(duì)活套輥表面采用噴焊重熔方式制備工作涂層，采用粉末火焰噴涂設(shè)備對(duì)活套輥表面噴涂Ni基合金粉末材料，Ni基合金粉末材料成分為O. 5-1.0% C、10-20% Cr、·4-15% Fe,3-4% B,4-5% Si、余量為Ni，Ni基合金粉末材料的成分是重量百分比，噴槍與工件表面距離為250mm，送粉速度為50_150g/min，乙炔氣體壓力為O. 1-0. 3MPa，氧氣氣體壓力為O. 1-0. 5MPa，工作涂層厚度為O. 5_2mm ； 步驟四、采用氧乙炔火焰槍對(duì)活套輥表面工作涂層進(jìn)行重熔處理，乙炔流量為Ikg/cm3，氧氣流量為4. 5kg/cm3，重熔溫度控制在800-1200°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱連軋機(jī)組活套輥表面處理方法，即首先對(duì)活套輥表面進(jìn)行清潔預(yù)處理，然后采用硬面合金焊絲對(duì)活套輥表面堆焊厚度為2－3mm的中間過渡層，堆焊電流380－450A，電壓26－30V，堆焊速度300－400mm/min；再采用噴焊重熔方式制備厚度為0.5-2mm工作涂層，工作涂層為Ni基合金粉末材料，噴槍距工件表面250mm，送粉速度50-150g/min，乙炔和氧氣的氣體壓力分別為0.1-0.3MPa和0.1-0.5MPa；采用氧乙炔火焰槍對(duì)工作涂層進(jìn)行重熔處理，乙炔和氧氣的流量分別為1kg/cm3和4.5kg/cm3，重熔溫度800-1200℃。本方法提高了活套輥輥面抗磨耐腐性能，延長(zhǎng)了活套輥使用壽命，保證了熱連軋機(jī)組正常運(yùn)行，提高了帶鋼軋制的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23K9/04GK102896458SQ201110210538
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者陳雄偉, 畢剛, 唐慧, 徐建明, 向軍, 陳國(guó)喜 申請(qǐng)人:上海寶鋼設(shè)備檢修有限公司