專利名稱：熱連軋機組機架牌坊窗口軋制受力面在線修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱連軋機組機架牌坊窗口軋制受力面在線修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
熱連軋機組機架牌坊是熱連軋機組的重要部件，機架用于安裝軋制鋼坯的軋輥及調(diào)整裝置等，機架承受軋制力，具有足夠的強度和剛度。鋼坯的軋制過程中，由于軋制工況十分惡劣.軋輥通過軸承座對機架牌坊產(chǎn)生較大的沖擊力，軋制冷卻水遇到紅灼的鋼坯迅速霧化，夾帶著從鋼坯表面脫落的氧化鐵粉末向四周噴射；受軋制的沖擊、冷卻水腐蝕和氧化粉塵磨粒等的影響，造成了機架牌坊窗口軋制受力面、機架牌坊底面、外機架輥平面和內(nèi)機架輥安裝孔等均出現(xiàn)不同程度的腐蝕磨損；機架牌坊有傳動側(cè)和操作側(cè)，機架牌坊窗口有入口側(cè)和出口側(cè)，而傳動側(cè)和操作側(cè)的機架牌坊窗口入口側(cè)和出口側(cè)的軋制受力面襯板的磨損，使得軋機機架與軋輥軸承座間隙難以有效控制管理，時常出現(xiàn)軋機機架與軋輥軸承座間隙超過管理極限值現(xiàn)象，造成軋機工作時對機架的沖擊增大，加速了機架的磨損，軋機機架與軋輥軸承座間隙增大還惡化了軋機主傳動系統(tǒng)的工作條件，使主傳動振動沖擊大，鋼坯咬入時容易發(fā)生打滑現(xiàn)象，對主傳動系統(tǒng)的機械零部件和軋機大電機也都造成了一定的損害。熱連軋機組的機架牌坊窗口軋制受力面的磨損，還將直接影響到軋制板形的控制，對產(chǎn)品質(zhì)量造成很大影響。對于機架牌坊窗口軋制受力面襯板的在線修復(fù)，通常采用在線機械加工和電弧堆焊的方法實施修復(fù)，也就是通過機械加工去除機架牌坊窗口襯板的腐蝕層并找平受力面，擴大的尺寸通過增加襯板厚度和電弧堆焊來補償。該修復(fù)方法操作簡單，但并未改變牌坊窗口軋制受力面的性質(zhì)，使用一段時期后牌坊窗口襯板受力面表面又會受到腐蝕磨損而失效，而且多次機械加工將會對牌坊的強度和剛度產(chǎn)生不利影響，考慮到軋機對機架剛度的敏感性，因此可供加工的余量不多，該修復(fù)方法只能是權(quán)宜之計。同時電弧堆焊也存在一定的缺陷，其堆焊過程產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和殘余應(yīng)力較大，超過襯板本體材料的屈服強度，在大面積的牌坊窗口襯板實施堆焊，很有可能會造成機架牌坊結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)變形且無法再進行矯正，且電弧堆焊速度慢，效率低，堆焊層需經(jīng)機械加工，影響了修復(fù)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種熱連軋機組機架牌坊窗口軋制受力面在線修復(fù)方法，本方法克服了傳統(tǒng)修復(fù)方法的缺陷，有效提高了機架牌坊窗口軋制受力面的防腐耐磨性能，徹底改變了機架牌坊襯板表面的材料特性，延長了機架牌坊的使用壽命，提高了修復(fù)效率，保證了熱連軋機組的正常運行和鋼坯軋制的產(chǎn)品質(zhì)量。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明熱連軋機組機架牌坊窗口軋制受力面在線修復(fù)方法包括如下步驟
步驟一、搭建修復(fù)施工平臺，以機架牌坊底部油缸上平面為基準，施工平臺直接設(shè)置于機架牌坊底部油缸上平面，并保證施工平臺的強度和剛度；步驟二、使用提升裝置將移動式鏜銑機床移入機架牌坊內(nèi)并設(shè)置于施工平臺上，調(diào)校移動式鏜銑機床X、Y兩個方向水平度，X方向機床動作找正機架牌坊窗口襯板受力面直線度，并復(fù)測襯板受力面上下方向直線度；
步驟三、使用百分表移動機床X、Z方向，檢測機架牌坊窗口襯板受力面原始平面直線度< O. 05mm，分別銑削傳動側(cè)和操作側(cè)機架牌坊窗口入口側(cè)和出口側(cè)的襯板受力面，并保證傳動側(cè)和操作側(cè)機架牌坊窗口的中心對稱度< O. 10，銑削后襯板受力面粗糙度Ra< 3. 2,平面度< O. IOmm ;
步驟四、將激光熔覆機設(shè)置于施工平臺，連接激光熔覆機激光光纖、控制線、保護氣體管和送粉管，調(diào)整激光熔覆機機械手和激光頭工作行程，激光熔覆機的激光發(fā)生器功率為1000-1500W，調(diào)整激光熔覆機的工藝參數(shù)，激光頭焦距為115-125mm、激光光斑直徑為2. 0-3. 0mm、送粉量為18_22g/min、激光頭移動速度為650-750mm/min、熔覆層重迭量為 I.0-1. 5mm,并設(shè)定熔覆層厚度為O. 20-0. 30mm、熔覆速度為11-12. 5mm/s、熔覆面平面度^ O. IOmm ;
步驟五、采用鈷基合金粉末，通過激光熔覆機分別激光熔覆傳動側(cè)和操作側(cè)機架牌坊窗口入口側(cè)和出口側(cè)經(jīng)銑削的襯板受力面，所述鈷基合金粉末成分為Crl4-14. 6%、Ν 43. 9-44. 5%、Fe4. 4-5. 0%、W5_10%、Mo4_8%，余量為Co，所述成分的百分比為重量百分比；步驟六、采用砂輪片打磨、拋光處理經(jīng)激光熔覆的各襯板受力面。
由于本發(fā)明熱連軋機組機架牌坊窗口軋制受力面在線修復(fù)方法采用了上述技術(shù)方案，即以機架牌坊底部油缸上平面為基準搭建修復(fù)施工平臺，將移動式鏜銑機床移入機架牌坊內(nèi)并設(shè)置于施工平臺上，調(diào)校機床水平度并分別銑削機架牌坊窗口各襯板受力面，將激光熔覆機設(shè)置于施工平臺并連接附件和調(diào)整熔覆參數(shù)，采用鈷基合金粉末通過激光熔覆機分別激光熔覆機架牌坊窗口經(jīng)銑削的各襯板受力面，采用砂輪片打磨、拋光處理經(jīng)激光熔覆的各襯板受力面。本方法克服了傳統(tǒng)修復(fù)方法的缺陷，有效提高了機架牌坊窗口軋制受力面的防腐耐磨性能，徹底改變了機架牌坊襯板表面的材料特性，延長了機架牌坊的使用壽命，提高了修復(fù)效率，保證了熱連軋機組的正常運行和鋼坯軋制的產(chǎn)品質(zhì)量。


下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明
圖I為熱連軋機組機架牌坊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發(fā)明熱連軋機組機架牌坊窗口軋制受力面在線修復(fù)方法包括如下步驟
步驟一、搭建修復(fù)施工平臺4，以機架牌坊I底部油缸2上平面為基準，施工平臺4直接設(shè)置于機架牌坊I底部油缸2上平面，并保證施工平臺4的強度和剛度；
步驟二、使用提升裝置將移動式鏜銑機床5移入機架牌坊I內(nèi)并設(shè)置于施工平臺4上，調(diào)校移動式鏜銑機床5X、Y兩個方向水平度，X方向機床5動作找正機架牌坊I窗口襯板3受力面直線度，并復(fù)測襯板3受力面上下方向直線度；
步驟三、使用百分表移動機床5X、Z方向，檢測機架牌坊I窗口襯板3受力面原始平面直線度< O. 05mm，分別銑削傳動側(cè)和操作側(cè)機架牌坊I窗口入口側(cè)和出口側(cè)的襯板3受力面，并保證傳動側(cè)和操作側(cè)機架牌坊I窗口的中心對稱度< O. 10，銑削后襯板3受力面粗糙度 Ra < 3. 2,平面度< O. 10mm ；
步驟四、將激光熔覆機6設(shè)置于施工平臺4上，連接激光熔覆機6激光光纖、控制線、保護氣體管和送粉管，調(diào)整激光熔覆機6機械手和激光頭工作行程，激光熔覆機6的激光發(fā)生器功率為1000-1500W，調(diào)整激光熔覆機6的工藝參數(shù)，激光頭焦距為115-125mm、激光光斑直徑為2. 0-3. 0mm、送粉量為18_22g/min、激光頭移動速度為650-750mm/min、熔覆層重迭量為I. 0-1. 5mm，并設(shè)定熔覆層厚度為O. 20-0. 30mm、熔覆速度為11-12. 5mm/s、熔覆面平面度< O. IOmm ; 步驟五、采用鈷基合金粉末，通過激光熔覆機6分別激光熔覆傳動側(cè)和操作側(cè)機架牌坊窗口入口側(cè)和出口側(cè)經(jīng)銑削的襯板3受力面，所述鈷基合金粉末成分為Crl4-14. 6%、Ν 43. 9-44. 5%、Fe4. 4-5. 0%、W5_10%、Mo4_8%，余量為Co，所述成分的百分比為重量百分比；
步驟六、采用砂輪片打磨、拋光處理經(jīng)激光熔覆的各襯板3受力面。本方法采用DLA60100型全固態(tài)固體激光器通過機械手實施激光熔覆作業(yè)，激光器輸出功率> 1000W,大大減輕了現(xiàn)場施工的勞動強度，激光熔覆與電弧堆焊相比，激光熔覆時熱輸入量小，熔敷層薄，激光熔覆過程中產(chǎn)生的最大結(jié)構(gòu)應(yīng)力和殘余應(yīng)力整體水平均較低，經(jīng)實際試驗激光熔覆對實驗?zāi)M件的結(jié)構(gòu)尺寸影響極小，實測的結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)無變化，因此激光熔覆對機架牌坊整體結(jié)構(gòu)的影響很小，不會帶來機架牌坊變形的危險；且激光熔覆之后的平面度達到O. 1mm，熔覆層平整度高，無需再進行后續(xù)機械加工，節(jié)省了在線修復(fù)成本及時間，有效提高修復(fù)效率；本方法的激光熔覆采用經(jīng)多次試驗后的鈷基合金粉末材料實施熔覆，該材料具有較高的耐腐蝕和抗氧化性能，從而改變襯板表面的材料特性，具有良好的防腐耐磨性能，達到機架牌坊窗口受力面修復(fù)的目的。本方法通過在線機械加工去除機架牌坊窗口襯板表面的腐蝕層，選用具有良好防腐耐磨性能的鈷基合金粉末材料對機架牌坊窗口襯板表面進行激光熔覆，徹底改變了機架牌坊窗口襯板表面的特性，可以大幅度提高軋機機架牌坊窗口軋制受力面的抗腐蝕、抗磨損性能，延長了設(shè)備的使用壽命，預(yù)計襯板熔覆層壽命可在十年以上，避免了對機架牌坊窗口襯板表面頻繁進行機械加工修復(fù)帶來的危害，保證了鋼坯軋制的精度。
權(quán)利要求
1. 一種熱連軋機組機架牌坊窗口軋制受力面在線修復(fù)方法，其特征在于本方法包括如下步驟 步驟一、搭建修復(fù)施工平臺，以機架牌坊底部油缸上平面為基準，施工平臺直接設(shè)置于機架牌坊底部油缸上平面，并保證施工平臺的強度和剛度； 步驟二、使用提升裝置將移動式鏜銑機床移入機架牌坊內(nèi)并設(shè)置于施工平臺上，調(diào)校移動式鏜銑機床X、Y兩個方向水平度，X方向機床動作找正機架牌坊窗口襯板受力面直線度，并復(fù)測襯板受力面上下方向直線度； 步驟三、使用百分表移動機床X、Z方向，檢測機架牌坊窗口襯板受力面原始平面直線度< O. 05mm,分別銑削傳動側(cè)和操作側(cè)機架牌坊窗口入口側(cè)和出口側(cè)的襯板受力面，并保證傳動側(cè)和操作側(cè)機架牌坊窗口的中心對稱度< O. 10，銑削后襯板受力面粗糙度Ra< 3. 2,平面度< O. IOmm ; 步驟四、將激光熔覆機設(shè)置于施工平臺，連接激光熔覆機激光光纖、控制線、保護氣體管和送粉管，調(diào)整激光熔覆機機械手和激光頭工作行程，激光熔覆機的激光發(fā)生器功率為1000-1500W，調(diào)整激光熔覆機的工藝參數(shù)，激光頭焦距為115-125mm、激光光斑直徑為2. 0-3. 0mm、送粉量為18_22g/min、激光頭移動速度為650-750mm/min、熔覆層重迭量為I. 0-1. 5mm,并設(shè)定熔覆層厚度為O. 20-0. 30mm、熔覆速度為11-12. 5mm/s、熔覆面平面度^ O. IOmm ; 步驟五、采用鈷基合金粉末，通過激光熔覆機分別激光熔覆傳動側(cè)和操作側(cè)機架牌坊窗口入口側(cè)和出口側(cè)經(jīng)銑削的襯板受力面，所述鈷基合金粉末成分為Crl4-14. 6%、Ν 43. 9-44. 5%、Fe4. 4-5. 0%、W5_10%、Mo4_8%，余量為Co，所述成分的百分比為重量百分比；步驟六、采用砂輪片打磨、拋光處理經(jīng)激光熔覆的各襯板受力面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱連軋機組機架牌坊窗口軋制受力面在線修復(fù)方法，即以機架牌坊底部油缸上平面為基準搭建修復(fù)施工平臺，將移動式鏜銑機床移入機架牌坊內(nèi)并設(shè)置于施工平臺上，調(diào)校機床水平度并分別銑削機架牌坊窗口各襯板受力面，將激光熔覆機設(shè)置于施工平臺并連接附件和調(diào)整熔覆參數(shù)，采用鈷基合金粉末通過激光熔覆機分別激光熔覆機架牌坊窗口經(jīng)銑削的各襯板受力面，采用砂輪片打磨、拋光處理經(jīng)激光熔覆的各襯板受力面。本方法克服了傳統(tǒng)修復(fù)方法的缺陷，有效提高了機架牌坊窗口軋制受力面的防腐耐磨性能，徹底改變了機架牌坊襯板表面的材料特性，延長了機架牌坊的使用壽命，提高了修復(fù)效率，保證了熱連軋機組的正常運行和鋼坯軋制的產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號B23P6/00GK102896459SQ201110210539
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者劉炳榮, 徐雪飛, 陳江, 樊建成, 薛勇強, 傅衛(wèi), 張志忠, 何永波, 黃碧輝 申請人:上海寶鋼設(shè)備檢修有限公司