一種提升軋機導(dǎo)板使用壽命的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提升軋機導(dǎo)板使用壽命的方法，其特征在于：為提升軋機導(dǎo)板使用壽命，對原導(dǎo)板材料QT500-7進(jìn)行微合金化處理，搭配添加合金元素Mn和Cu，以進(jìn)行微合金化后的QT500-7作為制造導(dǎo)板的材料；在制造導(dǎo)板時，將原導(dǎo)板的尺寸增大；在導(dǎo)板磨損至無法使用時，通過減小導(dǎo)板尺寸以去除磨損部分的方式使導(dǎo)板再生或通過堆焊工藝填補磨損部分的方式使導(dǎo)板再生。本發(fā)明技術(shù)有效增強軋機導(dǎo)板的耐磨性，極大地提升導(dǎo)板的使用壽命，并可為企業(yè)創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種提升軋機導(dǎo)板使用壽命的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軋機零件制備及其再生制造領(lǐng)域，具體涉及軋機導(dǎo)板及其再生制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]軋機導(dǎo)板是軋鋼廠消耗很大的零件，其在高溫下承受較大負(fù)荷，并且受到各種磨損、沖擊。導(dǎo)板的使用壽命直接關(guān)系到軋機的生產(chǎn)效率和軋件的表面質(zhì)量，因此，延長導(dǎo)板的使用壽命有非常重要的現(xiàn)實意義。軋機導(dǎo)板的主要失效形式是導(dǎo)板頭磨損深深的溝槽，但是一般情況下導(dǎo)板失效后直接替換，不維修，不僅浪費了企業(yè)資源，而且增加了企業(yè)成本。目前為止，軋機導(dǎo)板一般使用的材料是鑄鐵和高鉻鎳合金，合肥東方節(jié)能科技股份有限公司以前使用的是球墨鑄鐵QT500-7，性能差，壽命差，但高鉻鎳合金價格昂貴，韌性差，使用壽命也低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是為了解決軋機導(dǎo)板在服役時磨損嚴(yán)重、壽命短、替換頻繁等問題，提供一種提升軋機導(dǎo)板使用壽命的方法。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明提升軋機導(dǎo)板使用壽命的方法，其特點在于:為提升軋機導(dǎo)板使用壽命，對原導(dǎo)板材料QT500-7進(jìn)行微合金化處理，搭配添加合金元素Mn和Cu，以進(jìn)行微合金化后的QT500-7作為制造導(dǎo)板的材料；在制造導(dǎo)板時，將原導(dǎo)板的尺寸增大；在導(dǎo)板磨損至無法使用時，通過減小導(dǎo)板尺寸以去除磨損部分的方式使導(dǎo)板再生或通過以堆焊工藝填補磨損部分的方式使導(dǎo)板再生。
[0006]本發(fā)明提升軋機導(dǎo)板使用壽命的方法，其特點也在于:在QT500-7中添加金屬元素Mn的質(zhì)量百分比為0.5%?0.8%,添加金屬元素Cu的質(zhì)量百分比為0.8%?1.2%。
[0007]在制造導(dǎo)板時，將原導(dǎo)板的尺寸增大是指將原導(dǎo)板的槽型尺寸增大4?5mm。
[0008]通過減小導(dǎo)板尺寸以去除磨損部分的方式使導(dǎo)板再生是指通過機械加工的方法切削去除導(dǎo)板外圍，使導(dǎo)板槽型尺寸減小1.5?2_，以去除導(dǎo)板磨損部分，實現(xiàn)導(dǎo)板再生。
[0009]通過堆焊工藝填補磨損部分的方式使導(dǎo)板再生的方法為:將Φ3.2的鑄308純鎳鑄鐵電焊條預(yù)熱至150?200°C，焙燒Ih ;在電流為70?120A的交流電源下，對導(dǎo)板的磨損部位進(jìn)行堆焊，并在堆焊后錘擊焊縫，以消除焊補區(qū)應(yīng)力，避免裂紋。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下三個方面的特征:
[0011]1、在原材料中進(jìn)行了微合金化處理。原導(dǎo)板的使用材料為QT500-7，本發(fā)明對其合金化處理，搭配添加合金元素Mn-Cu,其中添加Mn0.5wt%?0.8wt%,添加Cu0.8wt%?1.2wt%。QT500-7 主要化學(xué)成分是:C 含量 3.1wt %?3.7wt%;Si 含量 2.2wt%?2.8wt%；基體組織為鐵素體和珠光體，具有很好的塑性和一定的強度，硬度HB180?230，但是其耐磨性不足。合金元素中，搭配添加少量合金元素Mn和Cu可較大提高球鐵的耐磨性；加入微量元素Mn可以形成合金滲碳體，Mn融入Fe3C形成的(Fe, Mn) 3C,隨著猛含量的增加,組織中珠光體量增加，硬度增加，但伸長率下降，綜合考慮其使用性能，故添加Mn0.5wt%?
0.8wt%。但由于Mn的偏析，用錳合金化來獲得全部的珠光體組織會帶來一些缺陷，因而搭配使用合金元素Cu，添加Cu0.8wt%?1.2wt%，以獲得好的耐磨性。銅能夠促進(jìn)石墨形成、穩(wěn)定奧氏體，有利于得到圓整的石墨，減少因不規(guī)則石墨導(dǎo)致的應(yīng)力集中，導(dǎo)板性能變差的問題。而且在共析轉(zhuǎn)變時，銅顯著細(xì)化和穩(wěn)定珠光體，其促進(jìn)珠光體的能力為錳的3倍。故綜合添加合金元素Mn、Cu，獲得更多更細(xì)小的珠光體，很好的提高球體的耐磨性。
[0012]錳銅微合金化軋機導(dǎo)板的生產(chǎn)方法包括感應(yīng)電磁爐冶煉、爐前孕育球化、澆注，其中，在感應(yīng)電磁爐冶煉工序過程中采用錳鐵和銅鐵進(jìn)行微合金化。當(dāng)冶煉溫度達(dá)到1450°C時，經(jīng)過光譜儀對成分檢測進(jìn)行微調(diào)。爐前球化孕育:采用FeSiMg8RE7、粒度20mm的球化齊U，加入量為鐵水總量1.5% ;采用75硅鐵、粒度1mm的孕育劑，加入量為鐵水總量2.0% ;進(jìn)行球化孕育處理。孕育、球化時間間隔3分鐘左右，孕育后2?3分鐘后進(jìn)行澆注，澆注溫度為1400°C。
[0013]2、采用了修復(fù)再生制造工藝。本發(fā)明在導(dǎo)板設(shè)計時，為了增加其重復(fù)使用次數(shù)，創(chuàng)造性地在一般導(dǎo)板尺寸的基礎(chǔ)上增大其尺寸4?5mm ;當(dāng)導(dǎo)板工作使用一段時間，表面出現(xiàn)一定程度的不規(guī)則磨損后，采用機械切削的方法每次將導(dǎo)板槽型尺寸減小1.5?2mm，便可繼續(xù)使用。生產(chǎn)實踐表明，增大或改小導(dǎo)板尺寸幾乎不影響軋件表面精度，本發(fā)明方法在實際生產(chǎn)中完全可行。導(dǎo)板正常磨損后，一般可再進(jìn)行2次切削加工，相當(dāng)于在原導(dǎo)板基礎(chǔ)上增加2倍的壽命，可充分利用導(dǎo)板的使用價值，極大地降低其生產(chǎn)成本，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效
Mo
[0014]3、使用了堆焊再生制造技術(shù)。導(dǎo)板在經(jīng)過2次機械加工和重復(fù)使用后，不能繼續(xù)服役時，通過在其工作面進(jìn)行堆焊，可以使導(dǎo)板繼續(xù)正常使用。實踐證明，使用堆焊再生技術(shù)至少可以再次重復(fù)利用導(dǎo)板一次，相當(dāng)于提高了導(dǎo)板I倍的使用壽命。堆焊工藝的具體特征如下:
[0015](I)焊前清理:堆焊前用砂輪清理磨損部位，打磨光亮。
[0016](2)堆焊，其特征如下:
[0017]考慮待堆焊材料基體為QT500-7，堆焊材料必須要具有力學(xué)性能和焊接性能，故使用Φ3.2的鑄308純鎳鑄鐵電焊條，焊前焊條預(yù)熱到150°C?200°C烘焙lh。其中純鎳鑄鐵電焊條具有良好的抗裂性能和加工性能，能夠很好的適應(yīng)導(dǎo)板惡劣的工作環(huán)境。
[0018]QT500-7鑄鐵焊接性能好，故堆焊前不需要對其進(jìn)行預(yù)熱，常溫下直接進(jìn)行堆焊。
[0019]堆焊選擇交流電源，電流選擇70?120A，防止大電流造成堆焊層硬度不均勻及嚴(yán)重咬邊現(xiàn)象。
[0020](3)焊后錘擊焊縫，消除焊補區(qū)應(yīng)力，避免裂紋，并將其焊接表面磨平。
[0021]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0022]1、本發(fā)明以進(jìn)行微合金化后的QT500-7作為制造導(dǎo)板的材料，顯著提高了導(dǎo)板的耐磨性。添加合金元素后，可提高導(dǎo)板2倍的使用壽命，降低了導(dǎo)板的維修費用，延長了其使用時間。
[0023]2、本發(fā)明通過增加導(dǎo)板的尺寸，結(jié)合切削和堆焊兩種再生方法，使得導(dǎo)板的使用壽命可至少增加3倍，導(dǎo)板的利用率提高，充分挖掘了導(dǎo)板的潛在價值。
[0024]3、本發(fā)明通過添加合金元素、引入再生制造工藝等一系列創(chuàng)新，使得導(dǎo)板使用壽命提高了 5?6倍，生產(chǎn)成本大幅度降低，顯著提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實施方式】
[0025]實施例1
[0026]1、微合金化:為提升軋機導(dǎo)板使用壽命，對原導(dǎo)板材料QT500-7進(jìn)行微合金化處理，在原導(dǎo)板材料QT500-7的基礎(chǔ)上添加重量比為0.5%的金屬元素Mn和重量比為
1.2%的金屬元素Cu，經(jīng)感應(yīng)電磁爐冶煉、爐前孕育球化、澆注得軋機導(dǎo)板，導(dǎo)板平均硬度為HB306,耐磨性平均提高2倍。
[0027]2、修復(fù)再生:在一般導(dǎo)板的基礎(chǔ)上導(dǎo)板槽型尺寸增大4mm，當(dāng)導(dǎo)板磨損至一定程度后，采用切削加工的辦法使導(dǎo)板槽型尺寸減小1.5mm，然后繼續(xù)使用。如此循環(huán)運用，導(dǎo)板可重復(fù)利用2次，增加壽命2倍。
[0028]3、堆焊再生:當(dāng)導(dǎo)板磨損至無法使用時，且也已經(jīng)不能通過減小導(dǎo)板尺寸的方式再生時時，采用堆焊工藝填補磨損部分使導(dǎo)板再生，具體步驟為:用砂輪清理磨損部位，打磨光亮，將Φ3.2的鑄308純鎳鑄鐵電焊條預(yù)熱至150°C，焙燒Ih ;在電流為120A的交流電源下，對導(dǎo)板的磨損部位進(jìn)行堆焊，并在堆焊后錘擊焊縫，以消除焊補區(qū)應(yīng)力，避免裂紋，然后將焊接表面磨平。堆焊后導(dǎo)板可再次使用，通過堆焊再次提高了導(dǎo)板I倍的使用壽命。
[0029]實施例2
[0030]1、微合金化:為提升軋機導(dǎo)板使用壽命，對原導(dǎo)板材料QT500-7進(jìn)行微合金化處理，在原導(dǎo)板材料QT500-7的基礎(chǔ)上添加重量比為0.6%的金屬元素Mn和重量比為1.0%的金屬元素Cu，經(jīng)感應(yīng)電磁爐冶煉、爐前孕育球化、澆注得軋機導(dǎo)板，導(dǎo)板平均硬度為HB310,耐磨性平均提高2倍。
[0031]2、修復(fù)再生:在一般導(dǎo)板的基礎(chǔ)上導(dǎo)板槽型尺寸增大4mm，當(dāng)導(dǎo)板磨損至一定程度后，采用切削加工的辦法使導(dǎo)板槽型尺寸減小1.5mm，然后繼續(xù)使用。如此循環(huán)運用，導(dǎo)板可重復(fù)利用2次，增加壽命2倍。
[0032]3、堆焊再生:當(dāng)導(dǎo)板磨損至無法使用時，且也已經(jīng)不能通過減小導(dǎo)板尺寸的方式再生時時，采用堆焊工藝填補磨損部分使導(dǎo)板再生，具體步驟為:用砂輪清理磨損部位，打磨光亮，將Φ3.2的鑄308純鎳鑄鐵電焊條預(yù)熱至160°C，焙燒Ih ;在電流為120A的交流電源下，對導(dǎo)板的磨損部位進(jìn)行堆焊，并在堆焊后錘擊焊縫，以消除焊補區(qū)應(yīng)力，避免裂紋，然后將焊接表面磨平。堆焊后導(dǎo)板可再次使用，通過堆焊再次提高了導(dǎo)板I倍的使用壽命。
[0033]實施例3
[0034]1、微合金化:為提升軋機導(dǎo)板使用壽命，對原導(dǎo)板材料QT500-7進(jìn)行微合金化處理，在原導(dǎo)板材料QT500-7的基礎(chǔ)上添加重量比為0.8%的金屬元素Mn和重量比為0.8%的金屬元素Cu，經(jīng)感應(yīng)電磁爐冶煉、爐前孕育球化、澆注得軋機導(dǎo)板，導(dǎo)板平均硬度為HB318，耐磨性平均提高2倍。
[0035]2、修復(fù)再生:在一般導(dǎo)板的基礎(chǔ)上導(dǎo)板槽型尺寸增大5mm，當(dāng)導(dǎo)板磨損至一定程度后，采用切削加工的辦法使導(dǎo)板槽型尺寸減小1.5mm，然后繼續(xù)使用。如此循環(huán)運用，導(dǎo)板可重復(fù)利用2次，增加壽命2倍。
[0036]3、堆焊再生:當(dāng)導(dǎo)板磨損至無法使用時，且也已經(jīng)不能通過減小導(dǎo)板尺寸的方式再生時，采用堆焊工藝填補磨損部分使導(dǎo)板再生，具體步驟為:用砂輪清理磨損部位，打磨光亮，將Φ3.2的鑄308純鎳鑄鐵電焊條預(yù)熱至170°C，焙燒Ih ;在電流為100A的交流電源下，對導(dǎo)板的磨損部位進(jìn)行堆焊，并在堆焊后錘擊焊縫，以消除焊補區(qū)應(yīng)力，避免裂紋，然后將焊接表面磨平。堆焊后導(dǎo)板可再次使用，通過堆焊再次提高了導(dǎo)板I倍的使用壽命。
[0037]實施例4
[0038]1、微合金化:為提升軋機導(dǎo)板使用壽命，對原導(dǎo)板材料QT500-7進(jìn)行微合金化處理，在原導(dǎo)板材料QT500-7的基礎(chǔ)上添加重量比為0.7%的金屬元素Mn和重量比為0.8%的金屬元素Cu，經(jīng)感應(yīng)電磁爐冶煉、爐前孕育球化、澆注得軋機導(dǎo)板，導(dǎo)板硬度為HB290，耐磨性平均提高2倍。
[0039]2、修復(fù)再生:在一般導(dǎo)板的基礎(chǔ)上導(dǎo)板槽型尺寸增大5mm，當(dāng)導(dǎo)板磨損至一定程度后，采用切削加工的辦法使導(dǎo)板槽型尺寸減小2mm，然后繼續(xù)使用。如此循環(huán)運用，導(dǎo)板可重復(fù)利用2次，增加壽命2倍。
[0040]3、堆焊再生:當(dāng)導(dǎo)板磨損至無法使用時，且也已經(jīng)不能通過減小導(dǎo)板尺寸的方式再生時時，采用堆焊工藝填補磨損部分使導(dǎo)板再生，具體步驟為:用砂輪清理磨損部位，打磨光亮，將Φ3.2的鑄308純鎳鑄鐵電焊條預(yù)熱至180°C，焙燒Ih ;在電流為80A的交流電源下，對導(dǎo)板的磨損部位進(jìn)行堆焊，并在堆焊后錘擊焊縫，以消除焊補區(qū)應(yīng)力，避免裂紋，然后將焊接表面磨平。堆焊后導(dǎo)板可再次使用，通過堆焊再次提高了導(dǎo)板I倍的使用壽命。
[0041]實施例5
[0042]1、微合金化:為提升軋機導(dǎo)板使用壽命，對原導(dǎo)板材料QT500-7進(jìn)行微合金化處理，在原導(dǎo)板材料QT500-7的基礎(chǔ)上添加重量比為0.5%的金屬元素Mn和重量比為0.8%的金屬元素Cu，經(jīng)感應(yīng)電磁爐冶煉、爐前孕育球化、澆注得軋機導(dǎo)板，導(dǎo)板硬度為HB282，耐磨性平均提高1.5倍。
[0043]2、修復(fù)再生:在一般導(dǎo)板的基礎(chǔ)上導(dǎo)板槽型尺寸增大4mm，當(dāng)導(dǎo)板磨損至一定程度后，采用切削加工的辦法使導(dǎo)板槽型尺寸減小2mm，然后繼續(xù)使用。如此循環(huán)運用，導(dǎo)板可重復(fù)利用2次，增加壽命2倍。
[0044]3、堆焊再生:當(dāng)導(dǎo)板磨損至無法使用時，且也已經(jīng)不能通過減小導(dǎo)板尺寸的方式再生時時，采用堆焊工藝填補磨損部分使導(dǎo)板再生，具體步驟為:用砂輪清理磨損部位，打磨光亮，將Φ3.2的鑄308純鎳鑄鐵電焊條預(yù)熱至190°C，焙燒Ih ;在電流為80A的交流電源下，對導(dǎo)板的磨損部位進(jìn)行堆焊，并在堆焊后錘擊焊縫，以消除焊補區(qū)應(yīng)力，避免裂紋，然后將焊接表面磨平。堆焊后導(dǎo)板可再次使用，通過堆焊再次提高了導(dǎo)板I倍的使用壽命。
[0045]實施例6
[0046]1、微合金化:為提升軋機導(dǎo)板使用壽命，對原導(dǎo)板材料QT500-7進(jìn)行微合金化處理，在原導(dǎo)板材料QT500-7的基礎(chǔ)上添加重量比為0.7%的金屬元素Mn和重量比為1.0%的金屬元素Cu，經(jīng)感應(yīng)電磁爐冶煉、爐前孕育球化、澆注得軋機導(dǎo)板，導(dǎo)板硬度為HB310，耐磨性平均提高2倍。
[0047]2、修復(fù)再生:在一般導(dǎo)板的基礎(chǔ)上導(dǎo)板槽型尺寸增大5mm，當(dāng)導(dǎo)板磨損至一定程度后，采用切削加工的辦法使導(dǎo)板槽型尺寸減小1.5mm，然后繼續(xù)使用。如此循環(huán)運用，導(dǎo)板可重復(fù)利用2次，增加壽命2倍。
[0048]3、堆焊再生:當(dāng)導(dǎo)板磨損至無法使用時，且也已經(jīng)不能通過減小導(dǎo)板尺寸的方式再生時，采用堆焊工藝填補磨損部分使導(dǎo)板再生，具體步驟為:用砂輪清理磨損部位，打磨光亮，將Φ3.2的鑄308純鎳鑄鐵電焊條預(yù)熱至150°C，焙燒Ih ;在電流為70A的交流電源下，對導(dǎo)板的磨損部位進(jìn)行堆焊，并在堆焊后錘擊焊縫，以消除焊補區(qū)應(yīng)力，避免裂紋，然后將焊接表面磨平。堆焊后導(dǎo)板可再次使用，通過堆焊再次提高了導(dǎo)板I倍的使用壽命。
[0049]實施例7
[0050]1、微合金化:為提升軋機導(dǎo)板使用壽命，對原導(dǎo)板材料QT500-7進(jìn)行微合金化處理，在原導(dǎo)板材料QT500-7的基礎(chǔ)上添加重量比為0.8%的金屬元素Mn和重量比為1.2%的金屬元素Cu，經(jīng)感應(yīng)電磁爐冶煉、爐前孕育球化、澆注得軋機導(dǎo)板，導(dǎo)板硬度為HB330，耐磨性平均提高2.5倍。
[0051]2、修復(fù)再生。在一般導(dǎo)板的基礎(chǔ)上導(dǎo)板槽型尺寸增大5mm，當(dāng)導(dǎo)板磨損至一定程度后，采用切削加工的辦法使導(dǎo)板槽型尺寸減小2mm，然后繼續(xù)使用。如此循環(huán)運用，導(dǎo)板可重復(fù)利用2次，增加壽命2倍。
[0052]3、堆焊再生:當(dāng)導(dǎo)板磨損至無法使用時，且也已經(jīng)不能通過減小導(dǎo)板尺寸的方式再生時時，采用堆焊工藝填補磨損部分使導(dǎo)板再生，具體步驟為:用砂輪清理磨損部位，打磨光亮，將Φ3.2的鑄308純鎳鑄鐵電焊條預(yù)熱至160°C，焙燒Ih ;在電流為120A的交流電源下，對導(dǎo)板的磨損部位進(jìn)行堆焊，并在堆焊后錘擊焊縫，以消除焊補區(qū)應(yīng)力，避免裂紋，然后將焊接表面磨平。堆焊后導(dǎo)板可再次使用，通過堆焊再次提高了導(dǎo)板I倍的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種提升軋機導(dǎo)板使用壽命的方法，其特征在于:為提升軋機導(dǎo)板使用壽命，對原導(dǎo)板材料QT500-7進(jìn)行微合金化處理，搭配添加合金元素Mn和Cu，以進(jìn)行微合金化后的QT500-7作為制造導(dǎo)板的材料；在制造導(dǎo)板時，將原導(dǎo)板的尺寸增大；在導(dǎo)板磨損至無法使用時，通過減小導(dǎo)板尺寸以去除磨損部分的方式使導(dǎo)板再生或通過以堆焊工藝填補磨損部分的方式使導(dǎo)板再生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升軋機導(dǎo)板使用壽命的方法，其特征在于:在QT500-7中添加金屬元素Mn的質(zhì)量百分比為0.5%?0.8%，添加金屬元素Cu的質(zhì)量百分比為0.8%?1.2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升軋機導(dǎo)板使用壽命的方法，其特征在于:在制造導(dǎo)板時，將原導(dǎo)板的尺寸增大是指將原導(dǎo)板槽型尺寸增大4?5_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升軋機導(dǎo)板使用壽命的方法，其特征在于: 通過減小導(dǎo)板尺寸的方式使導(dǎo)板再生是指通過機械加工的方法切削去除導(dǎo)板外圍，使導(dǎo)板槽型尺寸減小1.5?2_，以去除導(dǎo)板磨損部分，實現(xiàn)導(dǎo)板再生。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升軋機導(dǎo)板使用壽命的方法，其特征在于: 通過以堆焊工藝填補磨損部分的方式使導(dǎo)板再生的方法為: 將Φ3.2的鑄308純鎳鑄鐵電焊條預(yù)熱至150?200°C，焙燒Ih ;在電流為70?120A的交流電源下，對導(dǎo)板的磨損部位進(jìn)行堆焊，并在堆焊后錘擊焊縫，以消除焊補區(qū)應(yīng)力，避免裂紋。
【文檔編號】C22C33/08GK104400316SQ201410779086
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】吳鵬, 李文, 曹文明, 趙仕章, 梁海峰, 郁應(yīng)海, 王磊, 張有德 申請人:合肥東方節(jié)能科技股份有限公司