閆 煒

1.引言

采用明弧自動焊機對磨損的連鑄輥進行修復(fù)，獲得滿意效果和成功經(jīng)驗。該工藝在堆焊輥修復(fù)中發(fā)揮了重要作用，產(chǎn)生出良好經(jīng)濟效益。

2.焊接材料

連鑄輥的堆焊材料為直徑為2.4mm的藥芯焊絲。430-O打底層焊絲，含鉻17%的鐵素體不銹鋼合金焊絲，具有良好的耐高溫腐蝕性能，用于連鑄輥過渡層焊接。堆焊層硬度為HB220，化學(xué)成分為C 0.05% 、Mn 0.9% 、Si 0.7% 、Cr 17.5% 。

414N-O硬面層焊絲，含氮化物的馬氏體不銹鋼合金焊絲，具有良好的耐腐蝕、耐磨損以及耐熱沖擊性，用于連鑄輥的硬面堆焊。堆焊層硬度為HRC43-50?；瘜W(xué)成分為：C 0.08%、Mn 1%、Si 0.6%、Cr 13.5%、Ni 4.3%、Mo 0.5%。

3.堆焊前的準(zhǔn)備

3.1 車削疲勞層

對于修復(fù)的舊輥，需進行對輥子表面進行車削，去掉疲勞層，確保其沒有影響焊接的裂紋、氣孔等缺陷。一般車削深度為5mm，如仍有裂紋等缺陷時則必須車去缺陷，在缺陷較深時可用手提砂輪打磨等辦法單獨處理，再單獨對其焊補填平。

3.2 探傷檢查

對于車削后的連鑄輥，需進行超聲波探傷，以確保無裂紋等缺陷，若有缺陷必須重新處理至無缺陷。

3.3 焊接引弧環(huán)

為了保護輥子的兩端面，以及避免輥子兩端位置出現(xiàn)氣孔、夾渣、漏焊等缺陷，必須在輥子兩端焊接引弧環(huán)，在引弧環(huán)上進行起弧和收弧。

3.4 清理輥面污物

車完輥面的疲勞層后應(yīng)盡快組織堆焊，避免長時間堆放將輥面弄臟生銹。如果已經(jīng)有銹跡和油污，必須進行清洗。

4.堆焊

4.1 裝夾工件及焊槍調(diào)整

堆焊時將連鑄輥裝夾于卡盤與尾座頂尖之間，利用進給裝置來實現(xiàn)堆焊的連續(xù)進行與自動進給，保證焊接平穩(wěn)與堆焊層均勻。

焊槍導(dǎo)電嘴距輥面距離為30mm,考慮到輥面的轉(zhuǎn)動線速度，焊槍必須傾斜6-7度。

4.2 焊接參數(shù)

輥子直徑（mm） 電壓（V） 電流（A） 左停留時間（S） 右停留時間（S） 輥面線速度（mm/分）100-120 24.5-25.5 220-250 0.2-0.4 0.4-0.69 100-110 120-150 25.5-26.5 250-290 0.2-0.4 0.4-0.6 125-135 150-180 26.5-27.5 290-380 0.2-0.4 0.4-0.6 145-155 180以上 27.5-29 380-450 0.2-0.4 0.4-0.6 168-175

4.3 堆焊過程

第一步堆焊底層（即過渡層），采用430-O焊絲，堆焊厚度2.5mm-3mm；第二步堆焊表層（即硬面層），采用414N-O焊絲，堆焊厚度4.5mm-5mm。堆焊完成時必須保證輥子表面有2mm加工余量。

4.4 注意事項

4.4.1 由于電纜等的電阻影響，導(dǎo)電嘴（即焊絲端部）與連鑄輥之間的電壓與焊接電源顯示電壓不一致，有很大的壓降，須用萬用表測量后調(diào)整，保證實際焊接電壓與上述參數(shù)相符。

4.4.2 焊接輥子底層時，電壓、電流參數(shù)可比其表層適當(dāng)加大一些。

4.4.3 做好輥子接地，使導(dǎo)電性穩(wěn)定。

4.4.4 堆焊層間要認(rèn)真清理，確保無焊渣，可以用鐵錘把焊渣敲掉并用電動鋼絲刷清理干凈。

4.4.5 堆焊直徑在200mm以下的輥子時，如果輥子較長（大于500mm），在焊到中間位置時應(yīng)停止5-10分鐘，目的是避免輥子過熱，防止輥子長度收縮量過大而引起變形。

4.4.6 逐層焊接時，后層步進方向與前層相反，檢查前層是否有漏焊處并及時補焊。

4.4.7 焊接時盡量保證堆焊的連續(xù)性，避免隨意停弧，一旦停弧后就必須清理干凈，方能重新堆焊。因為如果?；↑c清理不干凈，就會產(chǎn)生夾渣缺陷。

4.4.8 更換新批號的焊絲必須進行堆焊試驗，在機械加工后對工作層進行探傷和檢測硬度，合格后方可投入生產(chǎn)。

5.焊后機械加工

5.1 粗車外園

粗車輥面留0.5mm余量，此時若發(fā)現(xiàn)有缺肉缺陷應(yīng)單獨對缺肉處焊補。

5.2 精車外園

兩端用頂尖頂住連鑄輥，精車外園，保證外園與內(nèi)孔的同軸度。若連鑄輥帶軸頭則應(yīng)用百分表找正軸承位置，保證軸承處外圓與輥面同軸。

5.3 精車內(nèi)孔

堆焊輥面時，連鑄輥的內(nèi)孔有輕微收縮變形，須找正外圓精車內(nèi)孔，滿足圖紙要求（帶軸頭的連鑄輥無此工序）。

6.明弧焊優(yōu)點

明弧焊具有焊前無需預(yù)熱、焊接過程無需使用焊劑、速度快效率高的優(yōu)點。便于觀察，易于控制焊接過程，可較好地控制焊接質(zhì)量。焊接工藝簡單，便于操作。焊接時飛濺少，成型美觀。堆焊厚度均勻，可使加工余量減少到最低，降低了焊絲使用量及焊絲成本。

7.表面粗糙度對使用壽命影響

由于零件表面粗糙，兩個表面接觸時，其接觸面僅僅是在加工表面許多凸出小峰的頂端上。當(dāng)兩個零件表面有相對運動時，由于實際接觸面積較理論面積要小，因而單位面積承受的壓力相應(yīng)增大。實際接觸面積的大小取決于兩接觸表面粗糙度的狀況及參數(shù)值的大小，波谷淺，參數(shù)值小，表面較平坦，實際接觸面積就大，反之實際接觸面積就小。

零件的接觸表面越粗糙，磨損越快，即零件的耐磨性能越差。因此，合理提高零件表面粗糙度的狀況，可減少磨損，提高零件的耐磨性，延長其使用壽命。連鑄輥的表面粗糙度為Ra3.2，表面過于粗糙，影響連鑄輥的使用壽命，將連鑄輥表面粗糙度調(diào)整為Ra0.8，可進一步提高修復(fù)連鑄輥的使用壽命

8.結(jié)束語

連鑄輥是板坯連鑄機最關(guān)鍵的備件之一，也是板坯連鑄機消耗量最大的備件。提高連鑄輥的使用壽命是降低連鑄生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)作業(yè)率的重要措施。輥子尺寸精度、形位公差和表面硬度直接影響到輥子的使用壽命。連鑄輥明弧堆焊工藝經(jīng)過反復(fù)的試驗和生產(chǎn)，堆焊層完全滿足了連鑄輥的使用要求。合理的焊接工藝、正確的加工工藝和規(guī)范的操作規(guī)程，確保了明弧堆焊連鑄輥的成功。