大型和超大型冶金軋輥再制造技術(shù)研究與應(yīng)用

褚秀軍

（中鋼集團(tuán)邢臺(tái)機(jī)械軋輥有限公司，河北 邢臺(tái) 054025）

大型和超大型冶金軋輥再制造技術(shù)研究與應(yīng)用

褚秀軍

（中鋼集團(tuán)邢臺(tái)機(jī)械軋輥有限公司，河北 邢臺(tái) 054025）

采用先進(jìn)的再制造工藝與技術(shù)，對(duì)鋼鐵行業(yè)大宗消耗工具備件——大型和超大型支承輥（重量50噸和100噸以上）和水泥行業(yè)用磨輥、擠壓輥報(bào)廢或完成服役的舊品進(jìn)行再制造，使其性能和質(zhì)量達(dá)到或超過(guò)原來(lái)的新品。該技術(shù)的應(yīng)用符合國(guó)家鼓勵(lì)建設(shè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目，在創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還可以達(dá)到節(jié)約資源和能源、保護(hù)環(huán)境的效果。

大型和超大型冶金軋輥；再制造技術(shù)；鋼鐵行業(yè)；消耗工具備件；循環(huán)經(jīng)濟(jì)

1 技術(shù)背景

再制造產(chǎn)業(yè)是指以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)廢舊產(chǎn)品性能提升為目標(biāo)，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準(zhǔn)則，在性能失效分析、壽命評(píng)估等分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行再制造工程設(shè)計(jì)，以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段，進(jìn)行修復(fù)、改造廢舊產(chǎn)品的一系列技術(shù)措施或工程活動(dòng)的總稱(chēng)。再制造與制造新品相比，一方面是通過(guò)再制造技術(shù)可以花費(fèi)較小的成本延長(zhǎng)產(chǎn)品的壽命，創(chuàng)造較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，成本實(shí)際上不到原來(lái)的50%；另一方面，還可以達(dá)到節(jié)約資源和能源、保護(hù)環(huán)境的效果，可節(jié)能60%、節(jié)材70%、節(jié)約成本50%，幾乎不產(chǎn)生固體廢物，大氣污染物排放量降低80%以上。

表1 國(guó)家再制造產(chǎn)業(yè)試點(diǎn)企業(yè)

近幾年，隨著社會(huì)節(jié)能減排意識(shí)的增強(qiáng)，再制造產(chǎn)業(yè)受到越來(lái)越多的重視。再制造產(chǎn)業(yè)在資源節(jié)約、能源節(jié)約和減少環(huán)境污染等方面具有非常重要的作用，符合當(dāng)今節(jié)能環(huán)保的時(shí)代主題，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此政府非常重視再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近幾年，國(guó)家發(fā)改委和工信部加大了政策推進(jìn)力度，從提高再制造技術(shù)水平、擴(kuò)大再制造應(yīng)用領(lǐng)域等方面，加強(qiáng)法規(guī)建設(shè)，強(qiáng)化政策引導(dǎo)，積極推進(jìn)再制造規(guī)?；?、市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，努力將再制造產(chǎn)業(yè)培育成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。特別是國(guó)家頒布實(shí)施了《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》，為推進(jìn)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了法律依據(jù)。當(dāng)前，我國(guó)已進(jìn)入到以國(guó)家目標(biāo)推動(dòng)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展為中心內(nèi)容的新階段，國(guó)內(nèi)再制造的發(fā)展呈現(xiàn)出前所未有的良好發(fā)展態(tài)勢(shì)，出現(xiàn)多家以機(jī)械設(shè)備再制造為核心業(yè)務(wù)的專(zhuān)業(yè)公司，如：以再制造汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的濟(jì)南復(fù)強(qiáng)動(dòng)力有限公司等國(guó)家發(fā)改委和工信部批準(zhǔn)的再制造試點(diǎn)企業(yè)，具體分布見(jiàn)表1。

從以上企業(yè)分布可以看出，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一家軋輥、軸類(lèi)零件與水泥用輥的再制造專(zhuān)業(yè)公司。

近幾年以來(lái)，鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)成本不斷上升，市場(chǎng)鋼材價(jià)格低位運(yùn)行和鋼鐵生產(chǎn)成本不斷上升給鋼鐵企業(yè)帶來(lái)了雙重壓力，鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)總體面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。大中型鋼鐵企業(yè)銷(xiāo)售利潤(rùn)率非常的低，低于我國(guó)工業(yè)行業(yè)的平均盈利水平。如何使鋼鐵企業(yè)走出低效益運(yùn)行的態(tài)勢(shì)是目前行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，按照國(guó)務(wù)院《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》的意見(jiàn)，鋼鐵工業(yè)要重點(diǎn)關(guān)注以下三項(xiàng)工作：一是加快鋼鐵工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，促進(jìn)鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)由大變強(qiáng)；二是加強(qiáng)全行業(yè)的聯(lián)合兼并重組，提高全行業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度，促進(jìn)鋼鐵工業(yè)產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)；三是進(jìn)一步加大全行業(yè)節(jié)能減排的工作力度，按建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求發(fā)展鋼鐵工業(yè)。

支承輥是軋鋼生產(chǎn)中的重要部件之一。是軋機(jī)大型消耗性部件，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中支承輥因磨損而消耗的部分僅占軋輥總重量的10%～20%，而有80%～90%的重量是因軋輥直徑減小而導(dǎo)致報(bào)廢的，造成鋼廠巨大的經(jīng)濟(jì)損失。另外還有大量因各種事故引起的非正常報(bào)廢，全國(guó)各大型軋鋼廠每年都要消耗大量支承輥。由于消耗量大，支承輥價(jià)格昂貴，特別是2800mm以上中寬板生產(chǎn)線所用支承輥，新品直徑在1800～2300mm之間，單重最小的達(dá)77噸，最重的達(dá)220余噸。市場(chǎng)價(jià)格每噸國(guó)內(nèi)約為8～9萬(wàn)元，進(jìn)口則超過(guò)10萬(wàn)元，單支軋輥總價(jià)在幾百萬(wàn)、上千萬(wàn)元，國(guó)內(nèi)目前只有第一重型機(jī)械制造集團(tuán)、第二重型機(jī)械制造集團(tuán)生產(chǎn)部分支承輥，其余全部依賴進(jìn)口。2800mm以上中寬板生產(chǎn)線所用支承輥每年消耗約15～20支，2113～2600噸。特別是近年我國(guó)海軍的航母和大型艦艇建造急需大量寬厚船板，這些軋機(jī)經(jīng)過(guò)多年軋鋼，未來(lái)2～3年內(nèi)支承輥大部分已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入報(bào)廢期，逐漸退出使用，實(shí)現(xiàn)使大批報(bào)廢支承輥通過(guò)再制造技術(shù)，恢復(fù)和提高功能回到軋機(jī)上，繼續(xù)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，具有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)對(duì)國(guó)防建設(shè)也具有重要的意義。

尤其是在當(dāng)前鋼鐵行業(yè)低迷時(shí)期，鋼廠采購(gòu)成本壓力非常大，且生產(chǎn)周期很長(zhǎng)，不能及時(shí)交貨，越來(lái)越引起技術(shù)人員和備件管理部門(mén)的重視。隨著當(dāng)前堆焊材料、焊接工藝與設(shè)備自動(dòng)化的快速發(fā)展與進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外大型軋輥堆焊技術(shù)也相應(yīng)得到提升，而采用堆焊方法修復(fù)的再制造軋輥，不但修復(fù)成本低，而且能提高軋輥使用壽命，降低軋輥耗量，合理使用并節(jié)約合金元素，同時(shí)能夠提高軋機(jī)的效益和產(chǎn)品的質(zhì)量，是一種有效的技術(shù)經(jīng)濟(jì)措施。因此，對(duì)熱、冷軋板帶軋機(jī)支撐輥進(jìn)行堆焊修復(fù)，進(jìn)一步提高其性能和使用壽命越來(lái)越受到鋼鐵企業(yè)的高度重視。

支承輥再制造技術(shù)是指在去除報(bào)廢軋輥表面的疲勞層或缺陷后，采用合理的堆焊方法和工藝，在報(bào)廢軋輥上堆焊上一層硬度高、耐磨性好、耐疲勞性強(qiáng)的金屬表面層，使堆焊后軋輥使用性能達(dá)到或超過(guò)新軋輥水平。采用軋輥堆焊再制造技術(shù)是鋼鐵行業(yè)降低成本、增加企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。是貫徹落實(shí)“資源→產(chǎn)品→廢舊產(chǎn)品→再制造產(chǎn)品”循環(huán)經(jīng)濟(jì)的最佳模式，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的客觀要求。目前，該技術(shù)還僅用于熱軋開(kāi)坯輥、連鑄輥道輥、熱軋平整輥、型鋼輥、小型焊管輥和30噸以下的熱軋支承輥的修復(fù)，其修復(fù)工藝經(jīng)過(guò)近些年的研究和應(yīng)用相對(duì)已經(jīng)成熟。而對(duì)于重量在50噸以上的大型支承輥的修復(fù)，由于其技術(shù)難度大、過(guò)程控制要求高、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大，并且需要大型的加工設(shè)備和熱處理爐，國(guó)內(nèi)外鮮有企業(yè)問(wèn)津。正是定位于市場(chǎng)需求大、修復(fù)技術(shù)水平高，過(guò)程控制要求嚴(yán)的50噸以上大型和超大型支承輥的再制造技術(shù)研發(fā)，將成為國(guó)內(nèi)工藝技術(shù)最先進(jìn)、規(guī)格最大、裝備水平最高的大型和超大型支承輥以及大型軸類(lèi)零件的修復(fù)和再制造生產(chǎn)基地。

環(huán)鍛技術(shù)是近年我國(guó)引進(jìn)的快速鍛造技術(shù)，它被廣泛應(yīng)用于大型的環(huán)形零件制造，比如大型軸承套、大型法蘭、環(huán)形結(jié)構(gòu)等，這些零件主要應(yīng)用于船舶、水利風(fēng)力發(fā)電機(jī)的大型軸承、核電的法蘭結(jié)構(gòu)、大型工程機(jī)械、航天航空領(lǐng)域。錐型軋輥是環(huán)鍛機(jī)主要工件，材質(zhì)為耐熱鍛鋼，在環(huán)鍛機(jī)工作時(shí)靠?jī)蓚€(gè)錐型輥同時(shí)對(duì)環(huán)件進(jìn)行軸向與徑向鍛壓。其與熱軋輥的工況條件不同，主要是工作時(shí)不噴冷卻水，以避免環(huán)件溫度下降太快，產(chǎn)生裂紋。待鍛好一件后再噴水將軋輥冷卻，然后碾壓下一件，因此錐型軋輥受熱疲勞消耗較快，一般需要半年更換一對(duì)新軋輥。而采用在報(bào)廢錐輥表面堆焊一層特殊耐熱疲勞更好的高合金材料的技術(shù)，則會(huì)大大降低環(huán)鍛軋輥采購(gòu)成本，而使用效果好于新品。德國(guó)獨(dú)資公司——徐州羅特艾德環(huán)鍛公司合作，對(duì)錐形軋輥的堆焊修復(fù)進(jìn)行了嘗試。已投入90余萬(wàn)余建起國(guó)內(nèi)唯一一臺(tái)全自動(dòng)的專(zhuān)用修復(fù)錐型輥設(shè)備，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。錐形軋輥技術(shù)水平已達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，現(xiàn)國(guó)內(nèi)部分廠家在要求制作新品時(shí)，即在表面堆焊一層高合金材料，以提高軋輥使用壽命。因此采用堆焊方法修復(fù)的再制造錐形軋輥，不但修復(fù)成本低，而且能提高軋輥使用壽命，是一種有效的技術(shù)經(jīng)濟(jì)措施，不僅能夠提高軋機(jī)的效益，還將創(chuàng)造巨大的社會(huì)效益。

另外一個(gè)適合再制造推廣領(lǐng)域的是水泥行業(yè)用輥壓機(jī)輥與磨輥的堆焊修復(fù)。輥壓機(jī)是用途廣泛的一種高效節(jié)能的粉磨設(shè)備。尤其適用于水泥熟料的粉磨，而且對(duì)石灰石、高爐礦渣、石灰砂巖、原煤、石膏、石英砂、鐵礦石等的粉磨也很有效。輥壓機(jī)的主要特點(diǎn)就是高壓，利用50～300MPa的高壓對(duì)物料進(jìn)行擠壓，達(dá)到粉碎的目的。輥壓機(jī)在水泥工業(yè)中已使用了十幾年，主要用于水泥熟料的粉磨。輥壓機(jī)在極其惡劣的工作條件下造成輥面磨損嚴(yán)重，因此在制造輥壓機(jī)時(shí)就必須對(duì)擠壓輥表面進(jìn)行有效防護(hù)。而在擠壓輥表面堆焊耐磨材料是目前全世界公認(rèn)的最有效、最簡(jiǎn)便的方法。這主要有兩個(gè)原因：一是使堆焊材料和工藝便于不斷進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整；二是擠壓輥在使用一段時(shí)間后必然要產(chǎn)生磨損，而由于擠壓輥非常昂貴，絕大多數(shù)情況下不可能報(bào)廢，只有繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。立磨是粉碎水泥生料的關(guān)鍵設(shè)備。新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)采用立式輥磨制備生料、煤粉、礦渣粉，配合使用輥壓機(jī)作為熟料粉磨設(shè)備。由于立磨、輥壓機(jī)最初由國(guó)外進(jìn)口，目前國(guó)內(nèi)也只是處于簡(jiǎn)單仿制階段，其關(guān)鍵部件——磨輥、擠壓輥的制作是鑄造或鍛造坯料，然后外層堆焊一層耐磨層，耐磨層用完后再重新堆焊。使用堆焊修復(fù)再制造技術(shù)可以大幅度降低水泥行業(yè)采購(gòu)新品成本，節(jié)約資源和能源。近幾年中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶動(dòng)水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量的高速增長(zhǎng)，有1280條左右日產(chǎn)700噸以上的新型干法生產(chǎn)線，水泥產(chǎn)量年達(dá)到18.5億噸左右，新型干法熟料產(chǎn)能的比例將超過(guò)80%。在當(dāng)今全社會(huì)堅(jiān)決貫徹科學(xué)發(fā)展的前提下，節(jié)能環(huán)保已成為發(fā)展的主題，因此可以預(yù)見(jiàn)，水泥行業(yè)節(jié)能減排、資源綜合利用將成為水泥企業(yè)的主要任務(wù)，再制造產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和推廣將是行業(yè)的熱點(diǎn)。

2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

軋輥修復(fù)作為國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的專(zhuān)業(yè)的再制造行業(yè)，已有十多年的大型軋輥修復(fù)經(jīng)驗(yàn)，大型支承輥修復(fù)技術(shù)日益成熟，在軋輥修復(fù)領(lǐng)域已取得了不凡的業(yè)績(jī)，同時(shí)還應(yīng)與多家國(guó)際知名焊接材料、設(shè)備生產(chǎn)商進(jìn)行合作，共同研究開(kāi)發(fā)堆焊新技術(shù)、新工藝。我們與美國(guó)猶他州立大學(xué)和武漢理工大學(xué)共同對(duì)國(guó)內(nèi)常用軋輥材料和焊接材料的熱物理性能的研究，是目前國(guó)內(nèi)最完整的研究成果。武漢理工大學(xué)焊接專(zhuān)業(yè)的碩士研究課題多數(shù)結(jié)合我們的技術(shù)難題，在我們的教授級(jí)高級(jí)工程師指導(dǎo)下完成。為我們系統(tǒng)總結(jié)生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)，提高技術(shù)隊(duì)伍的理論水平，規(guī)范我們的技術(shù)文件和管理程序提供了理論支持。以上所述均為我們進(jìn)行超大型軋輥再制造技術(shù)開(kāi)發(fā)和實(shí)際生產(chǎn)提供了技術(shù)保障。

我們對(duì)于水泥行業(yè)的再制造也有多年的研究，就水泥行業(yè)的耐磨堆焊工藝、材料等做了大量工作。其修復(fù)原理、技術(shù)和軋輥堆焊基本上是相通的，只是堆焊材料、磨輥的工作環(huán)境和磨損機(jī)理和軋輥不同。另外，我們還與國(guó)際知名焊接材料生產(chǎn)商——比利時(shí)伯樂(lè)帝森公司合作，利用該公司強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)實(shí)力，在焊接材料和工藝上為我們提供支持。在國(guó)內(nèi)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，并一直是冀東水泥集團(tuán)的戰(zhàn)略合作伙伴，長(zhǎng)期進(jìn)行合作，非常了解和熟悉水泥行業(yè)用輥的使用條件和修復(fù)技術(shù)。

3 市場(chǎng)分析

3.1 國(guó)內(nèi)冶金大型支承輥市場(chǎng)分析

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查分析，在所進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的141（部分小型軋鋼廠未完全統(tǒng)計(jì)在內(nèi)，估計(jì)約800～1000噸）條板帶軋線中。按照各軋機(jī)歷年來(lái)支承輥的平均輥耗計(jì)算，其中熱軋56條，年消耗需求在14514噸；冷軋38條，年消耗需求4358噸；2800mm以下中板20條，年消耗需求在935噸；2800mm以上中寬厚板27條，年消耗在2113噸，合計(jì)年消耗21920噸。

另外，再加上小型鋼廠的1000噸，全年總需求為22920噸，按照全年需求總量的30%使用再制造支承輥軋輥，堆焊熔覆量按軋輥總重的15%計(jì)算，每年堆焊金屬可達(dá)1032噸，按每噸平均12萬(wàn)計(jì)算，則每年堆焊再制造市場(chǎng)可達(dá)12382萬(wàn)元。考慮到我們的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，至少可以占到50%的市場(chǎng)份額，因此該項(xiàng)目目標(biāo)年產(chǎn)值5000萬(wàn)元是可以實(shí)現(xiàn)的。

如果我們僅計(jì)算國(guó)內(nèi)50噸以上大型和超大型軋輥年消耗量，根據(jù)我們的調(diào)查，其中包括2000mm以上熱軋線10條，年消耗軋輥4298噸；2800mm以下中板軋線12條，年消耗軋輥644噸；2800mm以上寬厚板軋輥2113噸，支承輥共消耗7055噸，以上三項(xiàng)合計(jì)年消耗7055噸。以上軋機(jī)多為單機(jī)架形式，再制造軋輥現(xiàn)已較多應(yīng)用，市場(chǎng)推廣相對(duì)較容易，可按照50%的軋機(jī)使用修復(fù)軋輥，堆焊熔覆量按軋輥總重（7055噸）的15%計(jì)算，每年超大型堆焊金屬可達(dá)1058噸，按每噸平均12萬(wàn)計(jì)算，則每年堆焊再制造市場(chǎng)可達(dá)12696萬(wàn)元。

3.2 國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)用輥修復(fù)市場(chǎng)需求分析

根據(jù)中國(guó)水泥協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，有1280條左右日產(chǎn)700噸以上的新型干法生產(chǎn)線在運(yùn)行，全年水泥生產(chǎn)到18.5億噸左右，新型干法熟料產(chǎn)能的比例將超過(guò)80%。而每條生產(chǎn)線至少有一臺(tái)輥壓機(jī)和立磨機(jī)，現(xiàn)僅計(jì)算日產(chǎn)700噸以上的新型干法生產(chǎn)線，按輥壓機(jī)和立磨機(jī)磨輥平均壽命為一年，則每年市場(chǎng)至少有2500支輥壓輥、3600多個(gè)立磨輥和1200余個(gè)磨盤(pán)需要修復(fù)。按每件平均20萬(wàn)計(jì)算，每年修復(fù)費(fèi)用估計(jì)在14億元左右。這僅僅是水泥行業(yè)的修復(fù)市場(chǎng)，還不包括其他電場(chǎng)、鋼廠用于磨煤、鐵礦石等磨輥的修復(fù)費(fèi)用。因此，在耐磨堆焊修復(fù)市場(chǎng)上市場(chǎng)容量十分可觀，從目前看這項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)是一項(xiàng)有著較好的發(fā)展前景的朝陽(yáng)行業(yè)。僅估算北京、天津、山西、河北、河南、山東等華北及周邊地區(qū)有新型干法生產(chǎn)線應(yīng)該在400條左右，則輥壓機(jī)和立磨修復(fù)市場(chǎng)在4億元左右。

3.3 錐形軋輥、大型鑄鍛件、風(fēng)電設(shè)備等修復(fù)市場(chǎng)分析

據(jù)不完全市場(chǎng)調(diào)查，隨著國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備、機(jī)械工程的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)環(huán)鍛機(jī)至少有40～50臺(tái)，按每臺(tái)一年堆焊一對(duì)錐輥，則全年就有100支錐輥修復(fù)，每支錐輥修復(fù)費(fèi)用以5萬(wàn)元計(jì)算，則一年收入達(dá)500萬(wàn)。再加上大型鑄鍛軸類(lèi)零件、風(fēng)電設(shè)備的修復(fù)市場(chǎng)，年預(yù)計(jì)也有500萬(wàn)元，因此該部分修復(fù)市場(chǎng)產(chǎn)值可達(dá)1000萬(wàn)余元。

4 技術(shù)研究與工藝

4.1 技術(shù)研究

針對(duì)大型和超大型軋輥再制造過(guò)程中的課題進(jìn)行研究，解決以下問(wèn)題：（1）焊接材料的性能熱模擬研究與工藝性研究；（2）大型和超大型軋輥的焊接、激光表面處理、噴涂工藝的熱模擬和工藝性研究；（3）大型和超大型軋輥的熱處理工藝研究；（4）大型和超大型軋輥的再制造后的使用性能工藝研究。

4.2 生產(chǎn)工藝

支撐輥新品與再制造工藝流程比較：

4.2.1 支撐輥再制造工藝流程。（1）進(jìn)行表層和深層探傷處理確定疲勞層，對(duì)軋輥表層和深層探傷以確定裂紋的位置和分布區(qū)域，探清裂紋的深度。探傷手段為表面著色和超聲波探傷；（2）車(chē)削疲勞層；（3）預(yù)熱，將加工好的支撐輥進(jìn)專(zhuān)用的電加熱爐預(yù)熱；（4）堆焊；（5）焊后應(yīng)立即進(jìn)行回火熱處理；（6）機(jī)加工：將堆焊及熱處理完畢的軋輥進(jìn)行車(chē)削；（7）檢驗(yàn)：對(duì)修復(fù)好的軋輥進(jìn)行無(wú)損探傷（表面著色、超聲波探傷），對(duì)關(guān)鍵部位打硬度，并出具相關(guān)證明。

4.2.2 支承輥新品生產(chǎn)工藝流程。冶煉→鋼包精煉→澆注鋼錠→熱處理→加熱→鍛造→退火→淬火→熱處理→加工→檢查。

通過(guò)以上流程對(duì)比也可以看出，再制造軋輥比制造新品在能源與材料的利用方面要節(jié)省約70%以上。

4.2.3 水泥用輥再制造工藝流程。

第一，立磨磨輥或輥套再制造工藝流程。（1）使用碳弧氣刨對(duì)輥面進(jìn)行徹底清理，把輥面殘留硬層、裂紋、粉塵、鐵銹等都要清理干凈，然后打磨出金屬光澤；（2）磨輥本體進(jìn)行探傷；（3）預(yù)熱，堆焊打底層，打底層的作用是防止堆焊裂紋向基體擴(kuò)展；（4）做局部堆焊，采用單向堆焊方式將磨輥凹坑填補(bǔ)平整，補(bǔ)層應(yīng)有適當(dāng)?shù)臋M向裂紋，以釋放焊接應(yīng)力；（5）堆焊至規(guī)定尺寸；（6）檢查磨輥圓度，對(duì)于產(chǎn)生的焊瘤應(yīng)及時(shí)用電弧氣刨清理平整。

第二，擠壓輥再制造工藝流程。（1）用短電弧切削裝置對(duì)輥面進(jìn)行徹底清理，把輥面殘留硬層、裂紋、粉塵、鐵銹等都要清理干凈，然后打磨出金屬光澤；（2）焊前預(yù)熱；（3）用明弧焊絲堆焊打底層，通過(guò)預(yù)打底層的焊接，使高低不平的輥面形成較平緩的外圓面，以便于過(guò)渡層及耐磨層的焊接；（4）用明弧焊絲焊接過(guò)渡層，這是一種高強(qiáng)度、中等硬度的堆焊材料，具有良好的抗疲勞性和結(jié)合性，同時(shí)又具有一定的抗磨性能，在輥體和耐磨層之間起到了很好的橋梁作用。良好的緩沖層材料選擇及焊接，是保證耐磨層安全有效運(yùn)行的重要前提；（5）用硬層焊絲焊輥面耐磨層，堆焊時(shí)注意測(cè)量輥體尺寸及圓度，焊到輥體要求尺寸為止；（6）耐磨層堆焊完后，然后用硬層焊絲連續(xù)堆焊耐磨橫條。

第三，擠壓輥新品生產(chǎn)工藝流程。冶煉→鋼包精煉→澆注鋼錠→熱處理→加熱→鍛造→退火→淬火→熱處理→加工→檢查。

通過(guò)以上流程對(duì)比也可以看出，再制造擠壓輥比制造新品在能源與材料的利用方面要節(jié)省約70%以上。

5 社會(huì)效益分析

該技術(shù)的應(yīng)用符合國(guó)家鼓勵(lì)建設(shè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目，在創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，還可以達(dá)到節(jié)約資源和能源、保護(hù)環(huán)境的效果，大氣污染物排放量比新品降低80%以上。

（責(zé)任編輯：蔣建華）

TF306

1009-2374（2017）07-0065-03

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.031

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