Способ ремонта прокатных валков

 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при восстановлении прокатных валков стана горячей или холодной прокатки, вышедших из строя в результате пригара подшипника к шейке валка. Цель изобретения - обеспечение возможности восстановления работоспособности прокатных валков, вышедших из строя в результате пригара подшипника к шейке валка. Указанная цель достигается тем, что проточку поврежденного поверхностного слоя производят на глубину не менее 15 мм и не более 60 мм по всей длине соприкосновения шейки с подшипником, предварительный подогрев бочки валка осуществляют до 130±30^oC, после предварительного подогрева бочки валка производят местный нагрев шейки валка до 400±10^oС и наплавку износостойкого слоя в проточку, после наплавки нагревают шейку валка до 450±20^oC, поддерживают эту температуру в течение 10-12 ч, затем валок и шейку валка охлаждают до температуры со скоростью 30...50^oС/ч и производят механическую обработку шейки валка, при этом температура края бочки валка в течение всех операций не должна превышать 180^oC. 2 с.п. ф-лы.

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при восстановлении прокатных валков станов горячей и холодной прокатки, вышедших из строя в результате пригара подшипника к шейке валка.

Цель изобретения - обеспечение возможности восстановления работоспособности прокатных валков, вышедших из строя в результате пригара подшипника к шейке валка.

Указанная цель достигается тем, что в способе ремонта прокатных валков, вышедших из строя в результате пригара подшипника к шейке валка, включающем проточку поврежденного поверхностного слоя на регламентированную глубину, предварительный подогрев бочки валка, наплавку износостойкого слоя в проточку, термическую и механическую обработку, проточку производят по всей длине соприкосновения шейки с пригоревшим подшипником на глубину закаленного слоя, но не менее 15 мм и не более 69 мм, предварительный подогрев бочки валка осуществляют до температуры 130±30^oC, после предварительного подогрева бочки валка производят местный нагрев шейки валка до температуры 400±10^oC и наплавку износостойкого слоя в проточку, после окончания наплавки износостойкого слоя нагревают шейку валка до температуры 450±20^oC, поддерживают эту температуру 10...12 часов, после чего охлаждают валок и шейку валка до цеховой температуры со скоростью 30-50^oC/ч и производят механическую обработку шейки валка, при этом температура края бочки валка в течение всех операций не должна превышать 180^oC.

Наплавку износостойкого слоя в проточку производят в следущей последовательности - подслой начинают наплавлять от центра проточки винтовой наплавкой с шагом 0,5...0,7t, где t - ширина шва, в сторону края бочки, после достижения стенки проточки меняют направление наплавки и с тем же шагом осуществляют винтовую наплавку до другой стенки проточки и от нее возвращаются назад к центру проточки, после наплавки подслоя снижают температуру подогрева шейки валка на 20...30^oC и аналогично наплавке подслоя наплавляют рабочий слой. Проточку выполняют с наклоном ее стенок к радиальной плоскости под углом, составляющим 20...30^o.

Заявленный способ реализуется следующим образом.

Токарной обработкой удаляется закаленный слой по всей длине шейки валка на глубину до полного удаления трещин или закаленного слоя, при этом глубина проточки должна быть не менее 15 мм и не более 60 мм. При глубине проточки менее 15 мм высока вероятность неполного удаления трещин и закаленного слоя. При глубине проточки более 60 мм вероятно существенное ослабление шейки валка и ее механическая деформация.

После токарной обработки шейки валка валок устанавливают в наплавочную установку и газовыми горелками, расположенными под валком, осуществляют предварительный подогрев. Восстановленная шейка валка нагревается до температуры 400±10^oC, при этом температура края бочки, соприкасающейся с восстанавливаемой шейкой, поддерживается в пределах 160...180^oC, центра бочки - 140.. . 150^oC, а другого края бочки 100...120^oC. Такое распределение температур может быть достигнуто неравномерным размещением газовых горелок вдоль длины бочки и шейки валка.

После предварительного подогрева наплавляют износостойкий слой в проточку на шейке валка. Наплавку подслоя начинают с центра проточки при движении наплавочной головки к краю бочки валка с шагом винтовой наплавки 0,5...0,7 от ширины шва. После достижения стенки проточки направление движения наплавочной головки меняется на противоположное и с тем же шагом осуществляется наплавка до другой стенки проточки, а затем опять к центру. Наплавка подслоя должна производиться без прерывания. Если по какой-либо причине процесс наплавки прерывается на 5 и более минут, то восстанавливаемую шейку валка необходимо опять нагреть до температуры 400±10^oC. После наплавки подслоя аналогично наплавляют рабочий слой (рабочие слои), при этом температуру предварительного подогрева снижают на 20...30^oC, остальные параметры наплавки такие же, как и при наплавке подслоя.

По окончании наплавки восстанавливаемая шейка нагревается до температуры 450±20^oC и эта температура поддерживается в течение 12 часов, при этом следят, чтобы температура края бочки валка не превышала 180^oC. Через 12 часов валок и восстановленная шейка валка медленно охлаждаются до цеховой температуры со скоростью не более 50^oC/час. Далее восстановленная шейка подвергается токарной обработке и шлифовке и осуществляется контроль качества.

Заявленный способ поясняется примером.

В результате пригара подшипника к шейке валка вышел из строя рабочий валок стана холодной прокатки 2030. До использования заявленного способа такой валок выбраковывался. Теперь же после выемки валка из валковых опор обойма подшипника газокислородной резкой разрезается на части и удаляется с шейки валка. Валок устанавливают в вальцетокарный станок, замеряют величину биений шейки валка, которая не должна превышать 1 мм. При величине биений более 1 мм валок считается непригодным к восстановлению. После проверки величины биений вихретоковым методом оценивается глубина пригарных трещин и производится токарная обработка по всей ширине посадочной дорожки шейки валка с целью удаления закаленного и дефектного слоев. Глубина проточки должна быть не менее 15 мм. Для большей надежности после механической обработки проводят дополнительную дефектоскопию на предмет определения отсутствия трещин. Далее валок устанавливают в центрах вальценаплавочной установки, при этом наплавляемая шейка валка закрепляется в задней бабке. Под валком размещаются инжекторные газовые горелки с возрастающей плотностью газового пламени от передней к задней бабке. При медленном вращении (30...60 оборотов в час) валок нагревается со скоростью 20...51^oC/час до температуры в середине бочки 140...150^oC, на краю бочки со стороны направляемой шейки 160...180^oC и на противоположном краю бочки 100...120^oC. Шейку валка в проточке нагревают до температуры 400±10^oC. Затем осуществляют наплавку подслоя проволокой Св10Х5М под флюсом АН-20С. Диаметр проволоки - 5 мм. Режим наплавки: ток 500А, напряжение на дуге - 34 В, скорость наплавки 36 м/ч. Наплавку осуществляют при движении наплавочной головки от центра проточки к ее стенке со стороны края бочки, затем направление движения наплавочной головки меняется на противоположное и осуществляется наплавка до противоположной стенки проточки, а потом опять к центру. Остальные слои наплавляются аналогично, при этом температура подогрева снижается на 20...30^oC.

После окончания наплавки производится отпуск - нагрев восстанавливаемой шейки валка до температуры 450±20^oC, выдержка при этой температуре в течение 12-ти часов и замедленное охлаждение со скоростью 30...50^oC/ч до цеховой температуры. После токарной обработки и шлифовки восстановленной шейки отремонтированный валок был установлен в чистую клеть и отработал еще 8 кампаний. Таким образом, использование заявленного способа позволяет восстановить работоспособность прокатных валков при пригорании подшипника к шейке валка.

Формула изобретения

1. Способ ремонта прокатного валка, вышедшего из строя в результате пригара подшипника к шейке, включающий проточку поврежденного поверхностного слоя на регламентированную глубину, предварительный подогрев бочки валка, наплавку износостойкого слоя в проточку, термическую и механическую обработку, причем проточку производят на глубину закаленного слоя, но не менее 15 мм и не более 60 мм по всей длине соприкосновения шейки с пригоревшим подшипником, предварительный подогрев бочки валка осуществляют до 130 ± 30^oC, после предварительного подогрева бочки валка производят местный нагрев шейки валка до 400 ± 10^oC и наплавку износостойкого слоя в проточку, после окончания наплавки износостойкого слоя нагревают шейку валка до 450 ± 20^oC, поддерживают эту температуру в течение 10 ... 20 ч, затем валок и шейку валка охлаждают до цеховой температуры со скоростью 30 ... 50^oC/ч и производят механическую обработку шейки валка, при этом температура края бочки валка в течение всех операций не должна превышать 180^oC.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что наплавку износостойкого слоя в проточку производят в следующей последовательности - подслой начинают наплавлять от центра проточки винтовой наплавкой с шагом 0,5 ... 0,7 t, где t - ширина шва, в сторону края бочки, после достижения стенки проточки меняют направление наплавки и с тем же шагом осуществляют винтовую наплавку до другой стенки проточки и от нее возвращаются назад к центру проточки, после наплавки подслоя снижают температуру подогрева шейки валка на 20 ... 30^oC и аналогично наплавке подслоя наплавляют рабочий слой.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что проточку выполняют с наклоном ее стенок к радиальной плоскости под углом, составляющим 20 ... 30^o.