冷轧工作辊修复或复合强化（焊接高手请进）

yaochwu

冷轧工作辊修复和强化，要求硬度HRC62-65，材质：9Cr2Mo、M5和M3高速钢。
我已成功修复冷轧支撑辊，HRC58，细晶强化和弥散强化相结合，但对冷轧工作辊没有办法。目前焊接材料强韧性结合的最高境界，各位有何高见！！

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攀钢冷轧工作辊（图1）的工况条件如下：轧制压力2500t，辊颈轴承部位的硬度（50-60）HSD，辊颈硬度均匀性≤4HSD。一般使用3个月左右便由于磨损、颈烧等而失效，常中断冷轧厂流水线生产，造成很大的经济损失。为了节能降耗，提出高其使用寿命，进行了冷轧工作辊强化和修复。
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1 堆焊方法及材料
* z: s7 V1 P( ^) @) r　　冷轧工作辊材质为86Cr2MoV，其焊接淬硬倾向极大，可焊性极差。直接堆焊必然会产生焊接裂纹，因此从工艺上采取预热、保证适当的层间温度、焊后及时热处理等措施。采用自动埋弧堆焊，车削去疲劳层，选用具有良好塑。韧性的MuItpass104管状焊丝为过渡层，堆焊3mm后，再利用焊接性较好的MuItpass102管关焊丝堆焊工作层，获得有较好的耐金属间磨损、耐冲击、耐磨料磨损的堆焊层。通过适当的堆焊工艺和热处理工艺从而达到修复和强化目的。

2 焊前准备
/ G. ~) S- H, g　　（1）清理表面缺陷（疲劳层、裂纹）；
6 M" T: t- W0 o　　（2）车削后检测有无内部缺陷和检测颈面硬度；
4 b& w' z5 n9 L! M0 v　　（3）去聊油污、锈独痕迹；
　　（4）预热时升温速度≤20℃/ h，预热温度400±20℃，恒温4 h。
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" X: h6 O" R; g, i; c9 y8 i: y3 堆焊工艺
3 f2 o( @/ p7 S! k　　焊接材料及工艺参数见表1。要求焊丝无油污、锈蚀，焊剂必须在350℃下烘干2 h方可使用，焊道平整光滑，宽度和厚度均匀，成扁平状，无气孔、无夹渣现象，电流电压稳定，无急剧波动现象。
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3 X& p- U5 K' r1 e' \3 ~+ E2 |4 焊后热处理
. v/ }. A5 z0 R! k  p+ _　　焊后及时低温回火，升温至（540±10℃），保温6 h，然后缓冷，降温速度≤100℃/h，降至150℃时，熄火随炉冷却至室温。

2 d) Z' ]/ v* O- I0 P5 修复及使用情况
　　 按上述工艺试制生产的冷轧工作辊未出现裂纹，表面热处理硬度55-60HS，硬度均匀性≤4HSD。从试制8支的试用情况表明，使用效果良好，使用寿命均达到8个月以上。经济效益明显，强化修复一支旧辊的成本不支原新辊的1/4。可见，推广应用该技术工艺，可节约大量生产成本。

yaochwu

“表面热处理硬度55-60HS”，肖氏硬度HS55-60相当于洛氏硬度HRC41.5-44.5，这样的硬度不可能用来轧制冷轧钢板，楼上提供的好像是篇文章，堆焊的工作层管丝为司太立multpass102，那只能作为热轧工作辊使用，该篇文章有很大问题。

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5 q" o  `# B5 e5 \$ N5 v$ H加工冷轧工作辊时CBN刀具的寿命差异与选用
9 H6 |2 O5 \  d1 i& W' q    冷轧工作辊，淬火后硬度换算成洛氏硬度一般在HRC65以上，目前铸态轧辊已经广泛使用超硬刀具进行加工，而对于锻态高速钢、合金钢等材质冷轧工作辊，相比铸态工作辊，虽然加工硬度没有太大改变，但由于铸件和锻件切削加工机理不同，CBN刀具的牌号应区别研发。普通CBN刀具在加工冷轧工作辊特别是淬火后工作辊时，刀具寿命一直没有加工铸态工作辊高，基于以上加工机理和现象，华菱超硬针对冷轧工作辊，特别是高硬度合金钢淬火辊，推出的BN-S20牌号，采用非金属粘结剂，达到了抗冲击韧性与耐磨性的完美平衡，此刀具牌号比原BN-K10牌号（针对高硬度铸态工作辊加工），其寿命更长。
; `) y% ?; P1 j8 F. s   CBN刀具的寿命差异
! _+ |+ E9 [7 _) n    加工冷轧工作辊时，CBN刀具大多为两种失效形式，崩刃和磨损；根据锻造件和铸造件的加工机理，其铁屑形成状态、刀具受力不同，所以需要细分刀具牌号，对于锻打形成的半钢、合金钢工作辊，CBN刀具多为磨损失效。
8 v% m: p9 P. k, ?- j" r4 [    CBN刀具牌号的选用及切削参数
" Q2 E  }) v, P' T& c    1，  加工对象：离心铸造工艺的工作辊
* I8 o$ @7 `5 Z0 _9 S+ j    车削加工离心铸造工作辊常用Bn-K10和K20牌号；
* l9 [) L0 A4 W. E2 C$ P5 ?    切削参数：粗加工线速度30-50m/min；精加工80-120m/min; 如果工件有断续切削，线速度取低值;
    走刀量0.5mm/r-1.5mm/r；
    吃刀深度：粗加工可吃满整个刀片；
% V/ X  R- b+ c: k$ Z# s  \    2，加工对象：车削加工冷轧工作辊（9cr2mo）。
    刀片牌号： BN-S20牌号HLCBN刀具（非金属基结合剂CBN刀具，保证了刀具韧性的同时，避免了因加入金属结合剂，而导致CBN刀具寿命的降低）；BN-S20可加工硬度范围：HRC45--HRC79。         
    切削参数： 线速度70--120m/min；如果工件有断续切削，线速度取低值。
" Y+ ?, {  v  y6 k) h    走刀量0.1-0.8mm/r左右；（粗加工取大走刀）
* o- c/ L% x  ~8 q    吃刀深度（1）：加工硬度HRC67工作辊，吃刀深度可承受4mm；可一次走刀完成淬硬层的车加工；如果要求光洁度高，再精车一刀即可。
    吃刀深度（2）：加工硬度HRC55时，吃刀深度10mm；走刀0.45mm/r;;线速度30-50m /min。
    大家可以看到加工冷轧工作辊时，根据工作辊形态不一样，采用的刀具牌号和切削参数有很大区别。加工铸造态工作辊时，采用BN-K系列HLCBN刀具；而BN-S20牌号采用独特的非金属材料结合剂，非常适合加工半钢、铸钢及合金钢材质，其使用寿命一般是普通CBN刀具（金属粘结剂）的1.5-2倍。