在钢铁轧制生产里,支撑辊可是实打实的 “关键角色”—— 既要扛住巨大载荷,又得保障板带质量。冷、热轧支撑辊看着模样相近,实际工作环境和性能要求却差着 “本质区别”,这直接影响到它们的制造、使用和维护方式,尤其是堆焊修复工艺,必须严格区分开,绝不能混为一谈。
一、核心差异:工作环境定了性能要求
热轧支撑辊常年待在高温 “主战场”。它接触的钢坯温度能飙到上千度,所以得扛住热疲劳、经得住高温磨损,还得有强韧的热冲击韧性。辊身表面得能抵抗粗糙化、阻止裂纹扩散,毕竟要应对反复剧烈的热循环。材料上,一般选韧性好的合金铸钢或锻钢,表层硬度不算高,但胜在综合性能能打。
冷轧支撑辊则是在 “常温高精度” 环境下干活。轧制时带钢温度低,可轧制压力却大得惊人,对辊面的核心要求就是超高硬度、顶尖耐磨性,还有抗剥落能力。它的表层硬度比热轧辊高得多,通常会用深层淬火或高性能复合铸造工艺制造,就是为了轧出表面质量好、尺寸精度高的产品。
简单说,热轧辊重点拼 “抗热”“抗冲击”,冷轧辊核心追 “抗压”“抗磨损”,两者的性能侧重完全不同。
二、堆焊修复:跟着工况 “量身定制”
不管是热轧辊还是冷轧辊,用久了难免磨损,通过堆焊技术修复是延长寿命、降低成本的好办法。但两者的堆焊工艺重点差得远,绝对不能一概而论。
1. 热轧支撑辊堆焊要点
材料选择:优先挑抗热疲劳性能好的耐磨焊丝。焊层金属得和母材热膨胀系数相近,还得有良好的高温稳定性,这样才能匹配基体在循环热应力下的表现。
预热与层温控制:母材韧性不错但容易开裂,所以必须做好严格预热,而且整个焊接过程中都要保持较高的层间温度,放慢冷却速度,避免出现焊接冷裂纹。
应力管理:焊接时要采用合理的分段、对称顺序,还得配合锤击等消应力措施,重点释放焊接产生的热应力 —— 这可是避免后续使用中发生热疲劳剥落的关键。
硬度匹配:堆焊层最终硬度不用太高,关键是平衡好红硬性(高温下保持硬度的能力)和韧性,这样才能适应高温工作环境。
2. 冷轧支撑辊堆焊要点
材料选择:核心是选高硬度、高耐磨性的耐磨焊丝,比如高碳高铬合金,目的就是让修复后的辊面硬度恢复到甚至超过原来的水平。
预热与热处理:预热温度通常比热轧辊低,但控制得更精准。堆焊后一般要做复杂的去应力退火,还要进行最终的淬火 + 回火处理,这样才能恢复焊层的极高硬度,形成所需的金相组织。
防裂与加工:高硬度材料焊接性差,特别容易开裂。得靠极精细的工艺控制,比如窄道焊、低热输入,来预防裂纹。焊后加工也很有挑战,必须用专用磨削设备。
结合强度:因为轧制压力极大,堆焊层和母材之间必须保证绝对可靠的冶金结合,哪怕是微小缺陷,都可能导致使用中出现整体剥落。
三、通用注意事项与总结
虽然冷、热轧支撑辊堆焊差异明显,但也有共通的原则要遵守:
首先是焊前彻底处理:旧辊表面的疲劳层、裂纹和各种缺陷,必须 100% 清除干净,直到露出完全健康的母材,不然会影响修复效果。
其次是严守工艺纪律:堆焊是个 “系统工程”,从焊材烘干、温度监控到焊道排布,每一步都得严格照着经过验证的工艺规程来,不能有半点马虎。
最后是差异化设计:最终的工艺方案,必须根据支撑辊的具体材质、实际磨损工况(是热轧还是冷轧)以及服役要求,“量身定制” 才管用。
总结下来,搞懂冷、热轧支撑辊的本质差异,是成功修复的前提。热轧辊堆焊重在 “以柔克刚”,核心是管理好热应力;冷轧辊堆焊则重在 “淬炼硬度”,关键是精准恢复性能。只有坚持科学分析、区别对待,才能让每一支修复后的支撑辊,安全可靠地回到生产线,持续创造价值。
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