冶金轧辊堆焊技术及应用展望.pdfVIP

InternationaISteelMilI Conference(CISMRC2008) China Rolls 冶金轧辊堆焊技术的应用与展望 沈风刚 张迪眭向荣 (中冶集团建筑研究总院焊接研究所，北京100088) 摘要：简要阐述了冶金轧辊堆焊修复及复合制造，对冶金钢铁企业而言，是一种有效的技术经济措 施，分析对比了国内外技术发展状况，重点对冶金轧辊堆焊技术进行了较为全面的介绍，并对我国冶金 轧辊堆焊复合制造技术进行了展望。 关键词：冶金轧辊堆焊技术堆焊复合制造 0引 言 提高轧材内在质量和精度、降低生产成本是当今轧钢领域的重要研究课题。轧制新技术的应用可有效地 提高轧材的质量，但同时也对各类轧辊的耐磨性、耐热性、抗冲击性等各种性能提出了更高的要求。 轧辊是轧钢生产中的重要部件之一，每个轧钢厂每年都要消耗大量轧辊，由于消耗量大，轧辊价格昂 贵，越来越引起技术人员和备件管理部门的重视。轧辊质量的优劣，不仅直接影响其使用寿命，而且对钢材 的质量、生产率和生产成本都有很大影响。而采用堆焊方法修复(或制造)的复合轧辊，不但修复(制造) 成本低，而且能提高轧辊使用寿命，降低轧辊耗量，合理使用及节约合金元素，并能够提高轧机的作业率和 产品的质量，是一种有效的技术经济措施。 早在50-60年代，我国就开始采用堆焊的方法修补普通钢质轧辊。近年来，随着科学技术的不断进 步，使得这一技术逐步成为修复和制造轧辊的一种全新的工艺途径。在高强度、高韧性的低合金或中碳合金 钢辊芯表面堆焊高合金耐磨工作层，以替代传统的整体锻造和离心铸造方法，已经有了一定的基础。同时， 随着堆焊材料(堆焊金属)性能以及堆焊技术的不断改善及提高，轧辊的堆焊修复和制造已绝不仅仅限于普 通钢质轧辊。 近年来，国内外的科技人员在堆焊材料方面进行了大量的研究工作，并取得了较大的进展。焊材从过去 单一的实芯焊丝扩展到焊带、预合金粉、药芯焊丝等多种形式。但要使得堆焊材料(堆焊金属)既要满足轧 辊十分恶劣的工况条件，又要具备良好的焊接工艺性能，加之轧辊的种类繁多，性能要求差异也很大，使得 这项研究工作和实际应用过程进展比预期的要慢。特别是，一些高硬度(HRC58以上)要求硬面辊，如热 轧带钢卷取机助卷辊、成品板(带)矫直和精整方面的深弯辊、矫直辊、精整辊(平整辊)以及带钢冷轧工 作辊(宽带钢)等的堆焊修复制造，依然是冶金行业亟待解决的重大攻关难题。 堆焊复合冶金轧辊的制造方法，是目前国内外复合轧辊生产中较为先进的工艺方法之一，可替代传统的 轧辊制造方法。其节约能源、减少污染的效果良好。堆焊复合轧辊在性能上较其它方法制造的轧辊有较大优 势，产品综合性能好，使用寿命高，而且可反复修复多次，制造成本低。另外，堆焊复合冶金轧辊(替代部 分铸铁辊)可解决轧钢行业生产中的断辊问题，可提高轧机的生产作业率，降低总辊耗，从而能为轧钢企业 创造巨大的经济效益。另一方面，由于轧辊辊芯材料的多次反复使用，大大节约了金属合金材料，充分合理 地利用了资源，符合国家要求的再制造工程理念，具有较好的社会效益。 1 国内外技术发展状况 我国从50年代起就发展用实芯合金焊丝堆焊修复轧辊，并收到了较好的效果，以后就得到广泛地应 用。由于普通单丝埋弧焊的熔敷效率有限，往往不能满足高堆焊生产率的要求，随后又逐步发展了多丝埋弧 164 2008年轧辊制造与应用国际研讨会 堆焊和带极堆焊技术。由于实芯合金焊丝(或实芯焊带)在生产加工(冶炼、轧制、拔制)过程中的一些困 难，往往限制了高强度、高碳、高合金的合金焊丝的生产制造，在较长的一段时间内也没有开发出新型的轧 辊堆焊(合金)材料。国外则在70年代后大量使用药芯焊丝进行轧辊堆焊，药芯焊丝的应用使轧辊的质量 有了明显的提高。我国在80年代末90年代初也开始逐步大量使用药芯焊丝进行轧辊埋弧堆焊修复。随之在 设备方面，也出现了我国自行设计制造的轧辊埋弧堆焊专用机床。 在国内历经二十多年的冶金轧辊堆焊技术的发展和推广应用，目前，在堆焊材料、堆焊工艺技术、堆焊 设备、应用范围等诸方面和国外同行相比，水平应是不相上下，各有千秋。 在堆焊材料研制、应用以及堆焊工艺优化方面，我国(就中冶集团建筑研究总院焊接研究所而言)已达 到