淺談?shì)佔(zhàn)佣押覆牧系倪x擇和工藝

淺談?shì)佔(zhàn)佣押覆牧系倪x擇和工藝設(shè)計(jì)

淺談?shì)佔(zhàn)佣押覆牧系倪x擇和工藝設(shè)計(jì)〔2〕

軋輥堆焊相比其它方式所具有的的優(yōu)勢(shì)首先，堆焊可以在軋輥外表熔敷一定厚度的金屬層，在軋輥的服役周期結(jié)束時(shí)，利用對(duì)軋輥進(jìn)行修復(fù)再制造。這樣做，可以延長(zhǎng)了軋輥的整體使用壽命。其次，只要母材是可焊性尚可的材質(zhì)，那么就可以按工況要求來選擇適宜的外表堆焊材料，來設(shè)計(jì)軋輥，例如，提高軋輥外表的抗蝕性和耐磨性、抗熱疲勞性能。相比其他傳統(tǒng)材料，焊后的軋輥已經(jīng)證實(shí)具有更長(zhǎng)的使用壽命及更優(yōu)越的使用性能，將確保所軋制的產(chǎn)品的質(zhì)量具有更高的一致性，一般均可提高1～3倍的使用壽命。軋輥的母材可以根據(jù)應(yīng)用要求確定適宜的機(jī)械性能，使用的工作面只是堆焊的增強(qiáng)面，所以只要將堆焊面的材質(zhì)選用抗蝕、耐磨或抗熱疲勞的材料,起到了“好鋼用在刀刃上〞的作用，也大大降低了軋輥的制造本錢。

淺談?shì)佔(zhàn)佣押覆牧系倪x擇和工藝設(shè)計(jì)〔3〕淺談?shì)佔(zhàn)佣押覆牧系倪x擇和工藝設(shè)計(jì)〔4〕淺談?shì)佔(zhàn)佣押覆牧系倪x擇和工藝設(shè)計(jì)〔5〕軋輥堆焊材料的選擇設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：堆焊材料的選擇要根據(jù)被焊軋輥的母材、堆焊層的質(zhì)量要求、堆焊設(shè)備條件〔軋輥大小，預(yù)熱和層間溫度的實(shí)施條件、熱處理及堆焊作業(yè)性〕及本錢等予以綜合考慮。焊材選定順序通常如下：1、軋輥母材的可焊性，不必按通?！暗葟?qiáng)度的原那么〞選擇滿足力學(xué)性能要求要求的焊絲，首先應(yīng)確定待堆焊的母材的碳含量，高碳成分的基材可以采取在基材和堆焊層之間使用緩沖層或過渡層加以改善；另外假設(shè)碳含量大于1.0那么視為不具有可焊性。但是，這種極端情況也可以采取增加過渡層或鑲套，加裝具有保護(hù)作用的含有更多可焊成分的“輥套〞。堆焊的合金焊絲可以用于輥套，那么軋輥依然可以使用，例如適用于切邊輥。2、工況條件：只有了解工況才能正確選擇適宜的焊接材料，無論堆焊層具有什么樣的性能，都要應(yīng)對(duì)鋼坯、鋼帶的高溫環(huán)境；軋輥的溫度在傳送的各個(gè)環(huán)節(jié)之間都會(huì)有波動(dòng)，這意味著堆焊層需要具備一定的抗熱疲勞特性；冷卻水最常使用在鋼廠的各個(gè)領(lǐng)域，這也會(huì)加大熱循環(huán)的效應(yīng)，冷卻水通常會(huì)含有一定量的腐蝕性物質(zhì)，如氟化物、鈣或鹽具有高度的腐蝕性，當(dāng)輥道間靜態(tài)溫?zé)岣赏笭顟B(tài)的軋輥混合時(shí)，容易形成局部的點(diǎn)蝕和腐蝕。因此，堆焊層需要具有一定的抗蝕特性。淺談?shì)佔(zhàn)佣押覆牧系倪x擇和工藝設(shè)計(jì)〔8〕淺談?shì)佔(zhàn)佣押覆牧系倪x擇和工藝設(shè)計(jì)〔4〕通過進(jìn)一步的研究，開發(fā)出一系列的含有馬氏體的“超鉻〞合金的軋輥堆焊材料。圖2和圖3展示了這種材料耐磨及耐熱疲勞特性與其它軋輥材料的比照。多種材料的比照試驗(yàn)的成功使得堆焊手段成為復(fù)合軋制造設(shè)計(jì)不可分割的一局部冶金軋輥和工藝輥多處于高溫、冷熱交變載荷的惡劣工況條件下工作，要求輥?zhàn)庸ぷ魍獗砭哂辛己酶邷貜?qiáng)度和高溫耐磨性、紅硬性和抗熱疲勞性能、抗腐蝕性能。輥面的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)輥的性能具有重大影響。特別是保持高水平奧氏體及δ鐵素體微觀結(jié)構(gòu)的連鑄輥，因其耐磨性能、抗蝕性能及抗疲勞裂紋性能不良而導(dǎo)致整體性能不佳，實(shí)際上，熔覆層的微觀結(jié)構(gòu)很少予以描述，主要是因?yàn)槿赋煞帧不蛳某煞帧撑c熔敷成分之間存在潛在的差異。舍弗勒?qǐng)D說明大多數(shù)焊接材料的規(guī)格范圍可以導(dǎo)致一系列的基層微觀結(jié)構(gòu)〔見圖2〕。這些材料的微觀結(jié)構(gòu)具有馬氏體特點(diǎn)，但是第二相的類型和比例會(huì)差異很大。另外，碳化物形成元素和焊后熱處理，會(huì)影響微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的碳化物和第二相的出現(xiàn)及分布。這也證實(shí)了連鑄輥堆焊的不可控性和連鑄輥外表最正確微觀結(jié)構(gòu)的不確定性。可幸的是這種熔敷層的化學(xué)成分及其微觀結(jié)構(gòu)變動(dòng)可以通過不一致的堆焊實(shí)踐得以綜合。

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