連鑄輥的修復(fù)加工工藝

摘要：連鑄設(shè)備代表了煉鋼行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)水平，其連續(xù)澆注爐的次數(shù)直接影響到連鑄機(jī)的生產(chǎn)產(chǎn)量和連鑄坯的質(zhì)量。連鑄輥?zhàn)鳛檫B鑄機(jī)設(shè)備的核心部件，其機(jī)械加工質(zhì)量、焊絲材質(zhì)的選用直接影響連鑄輥的使用壽命。本文從連鑄輥常用修復(fù)機(jī)械加工技術(shù)介紹入手，概述連鑄輥修復(fù)、加工工藝的基本規(guī)程，重點(diǎn)闡述了連鑄輥修復(fù)的機(jī)械加工工藝的具體過程。

關(guān)鍵詞：連鑄輥；修復(fù)；加工工藝

一、前言

連鑄輥?zhàn)鳛檫B鑄機(jī)設(shè)備的關(guān)鍵部件，其加工質(zhì)量不僅關(guān)系到連鑄設(shè)備的整體質(zhì)量，更會直接影響到連鑄設(shè)備的生產(chǎn)狀況和連鑄坯的質(zhì)量，對鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益起著至關(guān)重要的作用。只有確保連鑄輥的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度、堆焊后的表面硬度都達(dá)到設(shè)計(jì)和使用要求，才是保證連鑄機(jī)裝配質(zhì)量。為保證連鑄輥各零件的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度等技術(shù)要求，必須制定正確的修復(fù)加工工藝。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，堆焊修復(fù)后的連鑄輥比新的輥?zhàn)邮褂脡勖梢蕴岣?～3倍，同時(shí)其強(qiáng)度和耐磨性也有明顯的提高。通過使用修復(fù)后的連鑄輥可以起到減少更換連鑄輥的次數(shù)和降低維修費(fèi)用的效果。因此，如何提高連鑄輥的修復(fù)質(zhì)量已經(jīng)成為鋼鐵企業(yè)和相關(guān)行業(yè)關(guān)注的一個(gè)重要課題。

二、連鑄輥常用修復(fù)機(jī)械加工技術(shù)介紹

2.1 修復(fù)的機(jī)械加工技術(shù)方法

根據(jù)連鑄輥修舊的工藝流程圖，首先要對連鑄輥進(jìn)行拆卸檢驗(yàn)，挑選出可修復(fù)的連鑄輥，對可修復(fù)的連鑄輥進(jìn)行鉗工清洗后挑選中軸承座、輥套和芯軸，再進(jìn)行檢測，軸承座、輥套和芯軸修復(fù)的機(jī)械加工方法各有不同。例如，對不滿足水壓檢測的軸承座首先進(jìn)行水槽清理，然后進(jìn)行焊接修復(fù)，對檢測不合格的芯軸首先進(jìn)行補(bǔ)焊，然后進(jìn)行車床加工，輥套修復(fù)的機(jī)械加工方法最多，包括粗車、精車、焊接和磨床磨削等。

2.2 堆焊后的機(jī)械加工技術(shù)方法

對于輥身環(huán)行龜裂長度大、輥徑圓周麻坑點(diǎn)數(shù)多、并且坑徑大的輥套修復(fù)時(shí)，首先以兩端內(nèi)孔為基準(zhǔn)打表找正，將輥身外圓表面缺陷及疲勞層車去，堆焊粗車后的輥身外圓，選取堆焊連鑄輥專用焊絲，分層堆焊的方法進(jìn)行修復(fù)，例如采用堆焊中最常用的明弧堆焊，分打底層、耐磨層堆焊外圓尺寸，分層焊接過程中輥套表面不允許有油污、焊渣，避免造成夾渣或氣孔等焊接缺陷，保證焊后有足夠加工余量。然后按照加工簡圖(一)要求核對工件，第一步、以內(nèi)孔、端面為基準(zhǔn)打表找正，粗車輥身外圓、留余量。第二、由于在焊接過程中造成內(nèi)孔的不規(guī)則變形，須增加堆焊內(nèi)孔工序才能保證內(nèi)孔外圓同軸度要求。第三步、精車內(nèi)孔尺寸成，以內(nèi)孔為基準(zhǔn)，外圓尺寸留磨量精車。最后對輥身使用磨床磨削成，保證加工要求的尺寸精度。

2.3 削減輥?zhàn)又睆叫迯?fù)方法

削減輥?zhàn)又睆叫迯?fù)方法一般用在連鑄輥首次修復(fù)時(shí)，且表面裂紋較小、腐蝕較淺時(shí)使用。例如當(dāng)腐蝕深度小于1.5mm時(shí)就可以使用削減輥?zhàn)又睆竭M(jìn)行修復(fù)。在削減輥?zhàn)又睆叫迯?fù)時(shí)要按照加工工藝圖的圖示修對工件、找正基準(zhǔn)，精車、拋光的外圓尺寸也要滿足加工工藝圖示的要求，最終保證圖示尺寸公差和形位公差的要求。

三、連鑄輥修復(fù)時(shí)機(jī)械加工工藝規(guī)程制定原則

正確規(guī)范的機(jī)械加工規(guī)程是企業(yè)進(jìn)行組織生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要依據(jù)。因此，為了保證連鑄輥修復(fù)時(shí)的加工質(zhì)量和合理使用設(shè)備，一定要編制合理的連鑄輥機(jī)械加工工藝，制定工藝規(guī)程的原則如下：

(1)保證連鑄輥修復(fù)質(zhì)量。在對連鑄輥修復(fù)前一定要根據(jù)連鑄輥的使用場合、使用要求，提出具體的修復(fù)要求，這些要求作為連鑄輥修復(fù)的基本依據(jù)。

(2)提高勞動生產(chǎn)率。在保證連鑄輥修復(fù)質(zhì)量的前提下就要努力提高勞動生產(chǎn)率，無論是工藝路線的制定，還是加工階段的劃分，都要力求提高勞動生產(chǎn)率。

(3)減少安全事故的發(fā)生。任何企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)都要把安全因素放在首位，因此連鑄輥修復(fù)時(shí)機(jī)械加工工藝的制定也要優(yōu)先考慮安全生產(chǎn)，盡量減少安全事故的發(fā)生。

(4)降低生產(chǎn)成本。要想降低生產(chǎn)成本，提高勞動生產(chǎn)率，擴(kuò)大企業(yè)的利潤，增加企業(yè)的資本，就要在生產(chǎn)時(shí)合理安排修復(fù)工藝，盡量節(jié)約人力、物力和財(cái)力。

為了使所制定的機(jī)械加工工藝規(guī)程能夠符合連鑄輥修復(fù)的質(zhì)量要求和企業(yè)經(jīng)濟(jì)最大化，在所有的項(xiàng)目確定后，必須再檢查一下對連鑄輥修復(fù)是否還能做出滿足質(zhì)量要求且更為經(jīng)濟(jì)的機(jī)械加工工藝規(guī)程。

四、連鑄輥修復(fù)機(jī)械加工工藝過程介紹

為了保證連鑄輥修復(fù)的各個(gè)階段處于受控狀態(tài)，確保產(chǎn)品質(zhì)量滿足圖紙、標(biāo)準(zhǔn)的要求，連鑄輥修復(fù)企業(yè)一般會對連鑄輥修復(fù)的工藝、生產(chǎn)過程管理、工裝、夾具等和生產(chǎn)過程有關(guān)的部分做出專門規(guī)定。本文將以機(jī)械加工工藝為例進(jìn)行說明連鑄輥修復(fù)加工工藝過程。

4.1 連鑄輥零件圖分析

連鑄輥?zhàn)恿慵唸D如下所示：其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)屬于空心的長軸。在轉(zhuǎn)裝夾過程中須采用特制專用工裝裝夾找正，以A、B兩面為基準(zhǔn)，修外圓尺寸、才能保證其同軸度0.02。從而保證尺寸精度。連鑄輥零件圖分析是制定加工工藝規(guī)程非常關(guān)鍵的一步，因?yàn)楣に嚶肪€的制定、加工方法的確定，裝夾方法的制定和工裝夾具的選用都要依據(jù)圖紙和技術(shù)要求。

4.2 選擇定位基準(zhǔn)

在制訂零件加工的工藝規(guī)程時(shí)，合理、正確地選擇定位基準(zhǔn)對于保證連鑄輥的修復(fù)質(zhì)量有決定性的作用，定位基準(zhǔn)選擇的正確與否，不僅對連鑄輥各表面間的加工順序有很大影響，而且也影響到連鑄輥的機(jī)械加工精度。

定位基準(zhǔn)的選擇又分為粗基準(zhǔn)的選擇和精基準(zhǔn)的選擇。定位基準(zhǔn)的選擇原則有：(1)便于連鑄輥的加工、安裝；(2)對于具有較多修復(fù)表面的連鑄輥基準(zhǔn)的選擇應(yīng)合理配備加工表面的加工余量；(3)保證加工面與不加工面之間的相互位置精度要求，(4)裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡單。

4.3 擬定工藝路線

為了使修復(fù)后的連鑄輥能夠達(dá)到使用要求、滿足生產(chǎn)需求，擬定工藝路線是制定工藝過程總體布局非常關(guān)鍵的一步，擬定工藝路線的主要任務(wù)就是加工階段的劃分和加工工序的安排。

4.3.1 加工階段劃分。

劃分加工階段是為了保證連鑄輥的修復(fù)質(zhì)量，合理利用設(shè)備和在粗加工階段及時(shí)發(fā)現(xiàn)修復(fù)缺陷(方法是探傷和觀察)，以確定后續(xù)工序能否繼續(xù)，避免人力，物力和財(cái)力的浪費(fèi)。對于連鑄輥修復(fù)精度要求較高的零件，往往不能用一道工序滿足修復(fù)質(zhì)量，而需要用幾道工序逐漸達(dá)到修復(fù)質(zhì)量的要求。為了合理的利用人力和設(shè)備，連鑄輥修復(fù)的機(jī)械加工工藝階段要分為三個(gè)階段進(jìn)行，分別為粗加工階段、半精加工階段和精加工階段。

4.3.2 加工工序安排。

連鑄輥修復(fù)的機(jī)械加工工序安排遵循基準(zhǔn)先行和先粗后精的原則。基準(zhǔn)先行就是先加工基準(zhǔn)表面然后再加工其它表面，只有這樣才能保證定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，從而保證其余位置的精度要求，最終確保連鑄輥的修復(fù)質(zhì)量；先粗后精的原則就是先安排粗加工工序再安排精加工工序。

4.3.3 熱處理工序安排。

為了消除堆焊過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止冷卻過程中產(chǎn)生裂紋，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行緩冷處理，這樣方可保證焊接材料的物理性能。根據(jù)降溫要求可采用不同的保溫方法，現(xiàn)場如無更好的保溫措施，堆焊完的連鑄輥，要立即用石棉布包裹，使之緩慢冷卻。

4.4 徑向跳動、直線度及打壓、試水檢查

徑向跳動、直線度及打壓、試水檢查是確保出廠連鑄輥合格的最后一步，也是檢驗(yàn)連鑄輥修復(fù)質(zhì)量的關(guān)鍵手段之一。組裝完成后的輥?zhàn)影葱迯?fù)標(biāo)準(zhǔn)必須進(jìn)行同軸度、直線度、水量、硬度和外觀檢查，及輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動情況進(jìn)行檢查，做到單人盤輥無卡死、死點(diǎn)，轉(zhuǎn)動均勻安裝完成的成品輥?zhàn)樱胖迷跈z驗(yàn)平臺上，用螺栓把緊后要用平尺測量輥面的直線度，以軸承座支撐為基點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)輥套檢測徑向跳動量。

五、結(jié)束語

連鑄輥?zhàn)鳛檫B鑄設(shè)備的核心部件，其質(zhì)量和使用壽命直接影響著連鑄的產(chǎn)量，制定完善合理的機(jī)械加工工藝規(guī)程對連鑄輥的修復(fù)質(zhì)量有重要的指導(dǎo)意義，對實(shí)施連鑄輥修復(fù)的作業(yè)人員有很大的幫助。本文重點(diǎn)介紹了連鑄輥修復(fù)的機(jī)械加工工藝過程，希望對從事連鑄輥修復(fù)的作業(yè)人員有一定的借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]于陽，淺議機(jī)械加工工藝方案的經(jīng)濟(jì)分析方法叫，寧夏機(jī)械，2008，[02][2]邊勇俊，張娜，盛靜波，勞金越，陳潔42CrMo連鑄輥裂紋原因分析[J]，金屬熱處理，2010，(01)

[3]孫傳辦機(jī)械加工與熱處理工藝配合措施[J]，現(xiàn)代冶金，2009，(04) [4]江敦清，淺談機(jī)械加工工藝對零件加工精度的影響[J]，黑龍江科技信息，2010，(16)