孫德林

關(guān)鍵詞：水冷分段堆焊修復(fù)法;空心薄壁輥道;修復(fù);應(yīng)用

一、項(xiàng)目實(shí)施背景

在型鋼生產(chǎn)線(xiàn)中，經(jīng)常能用到直徑小于300mm，長(zhǎng)度不小于700mm的此類(lèi)空心輥道。壁厚小于20mm，屬超薄壁厚輥道。此類(lèi)輥道在生產(chǎn)線(xiàn)上生產(chǎn)過(guò)程中，由于輥身輕，轉(zhuǎn)速快，磨損較大，且極易發(fā)生局部過(guò)度過(guò)量磨損。而且此類(lèi)輥道堆焊修復(fù)過(guò)程中，由于空心薄壁的結(jié)構(gòu)，極易發(fā)生輥道軸向彎曲變形，導(dǎo)致輥道無(wú)法達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。

通過(guò)分析得出以下幾點(diǎn)原因：

由于堆焊機(jī)熔深接近輥道壁厚，輥道在堆焊時(shí)，堆焊部位在短時(shí)間內(nèi)溫度迅速升至400℃以上，溫度過(guò)高。壁厚太薄，堆焊層溫度高，未焊區(qū)域溫度低，導(dǎo)致焊區(qū)“塌陷”，以及輥身自重等原因引起輥道軸向彎曲變形。

采取以往工藝流程，在焊后輥道退火過(guò)程中，輥道二次受熱，導(dǎo)致變形。

二、水冷分段堆焊修復(fù)法

通過(guò)以上分析原因，在工藝流程中，制定較以往堆焊工藝不同的兩點(diǎn)工藝措施：

（一）分段堆焊

將輥道分為3-4個(gè)部分，在當(dāng)前堆焊時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)堆焊焊道發(fā)灰或暗紅色等溫度過(guò)高征兆，立即更改堆焊部位，間斷堆焊，在不降低堆焊效率的同時(shí)，保證了輥道不會(huì)發(fā)生局部溫度過(guò)高而導(dǎo)致輥道彎曲變形和堆焊層燒損的現(xiàn)象出現(xiàn)。

（二）“水冷焊”

在保證電弧穩(wěn)定的前提下，采用較小電流、電壓和比以往堆焊稍高的輥道旋轉(zhuǎn)線(xiàn)速度等設(shè)備參數(shù)。在輥道下方設(shè)置水槽，使用狀態(tài)下水面應(yīng)沒(méi)過(guò)輥道下方1/3處。并設(shè)置進(jìn)水口和出水口，保證水體流動(dòng)。此法可使輥道堆焊層在形成后由水體降溫，保證輥道不會(huì)發(fā)生過(guò)熱過(guò)燒等現(xiàn)象。堆焊過(guò)程中采用硬度略偏小的B類(lèi)焊絲，并用相應(yīng)焊劑搭配進(jìn)行輥道堆焊，焊后不需退火等熱處理措施，在焊后可直接進(jìn)行精車(chē)。

（三）堆焊速度的確定

由于輥道壁薄，極易發(fā)生局部溫度過(guò)高，所以應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高堆焊機(jī)行走速度15-20mm/rad，即堆焊螺旋中心距約15-20mm。適當(dāng)提高輥道輥身旋轉(zhuǎn)速度并減小堆焊電流，新焊道與前圈焊道的重疊部分從焊道的1/2調(diào)至1/2-1/3之間。由于輥道轉(zhuǎn)速略有提高，堆焊螺距微調(diào)增大，所以避免了堆焊時(shí)在堆焊部位入水冷卻之前局部溫度過(guò)高。

三、理論論證

雖然看似提高了堆焊速度，但由于通過(guò)減小堆焊電流，相應(yīng)送絲速度減小，單位時(shí)間為修復(fù)輥身的面積變小，所以單層次輥面修復(fù)效率提高，輥道修復(fù)總時(shí)間降低。焊道的成形比較，不難看出，焊道重合位由原來(lái)的1/2調(diào)整為1/2-1/3之間，雖然在單層次上輥道輥身表面略不平整，但由于多遍堆焊，層次互補(bǔ)，輥面修復(fù)完成后輥面平整度變化不大。雖然減小了堆焊電流，提高了堆焊速度，但由于輥身修復(fù)量不便，達(dá)到堆焊尺寸時(shí)，消耗了焊絲主材以及電能基本不便。

通過(guò)此方法修復(fù)的輥道不必經(jīng)過(guò)退火工序，冷卻至室溫后即可進(jìn)行機(jī)加工恢復(fù)成品尺寸。由于采用的焊絲較之前略軟（焊材硬度低，能有效保護(hù)輸送的型鋼剛才表面不被劃傷），機(jī)加工工期不受任何影響。

另外，水冷分段堆焊修復(fù)法僅用于普通材質(zhì)的輸送類(lèi)輥道的堆焊修復(fù)。不能修復(fù)輥道表面過(guò)硬，或者使用焊絲硬度過(guò)高的輥道。不能修復(fù)壁厚超過(guò)30mm的空心輥道或者實(shí)心輥道。待修的空心薄壁輥道磨損量不能超過(guò)壁厚的1/2，磨損超過(guò)壁厚1/2的應(yīng)于報(bào)廢處理，防止堆焊時(shí)熔深大于輥身輥壁厚，造成焊漏，導(dǎo)致廢品和浪費(fèi)焊材的成本。

四、實(shí)施效果對(duì)比

通過(guò)對(duì)型鋼生產(chǎn)線(xiàn)下線(xiàn)輥道中的隨機(jī)抽取的20支267x1200mm的空心薄壁輥道進(jìn)行試驗(yàn)性堆焊修復(fù)，僅有一只由于局部磨損特別嚴(yán)重，基本己經(jīng)磨透輥身，導(dǎo)致無(wú)法修復(fù)，成品率為85%左右。