Способ ремонта прокатных валков

(71) Липецкий политехнический институт(56) Выдрин В.Н, и др, Стойкость прокатныхвалков, Челябинское книжное издательство, 1964, с,53,Авторское свидетельство СССРМ 1447446,кл. В 21 В 28/02, 1987,(54) СПОСОБ РЕМОНТА ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ(57) Изобретение относитпроизводству и может быпри восстановлении прока ся к прокатному ть использовано тных валков стаИзобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при восстановлении прокатных валков станов горячей и холодной прокатки от выкрошиваний рабочей поверхности путем наплавки износостойкого материала в местах выкрошек и является усовершенствованием известного способа, описанного в авт,св. М 1447446.Цель изобретения - повышенслужбы валка путем устранения т отслоений по стенкам кольцевой иНа чертеже представлен фраг бочей поверхности бочки по меступодготовленного под наплавку икрошки.Известен способвалков, в которых на уч ие срока рещин и роточки.мент раучастка, осле выремонта прокатных астке выкрошки проГОсудАРстВеннь Й кОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР нов горячей и холодной прокатки от выкрошиваний рабочей поверхности путем наплавки износостойкого материала в местах вь крошек, Цель изобретения - повышение срока службы валка путем устранения трещин и отслоений по стенкам кольцевой проточки, Перед наплавкой по месту выкрошки протачивают канавку с углом наклона стенок проточки к вертикальной оси 20 - 30 с глубиной Н = 1,2 Ь+ 3,2; с радиусом й закругления у дна со стенками, равным В = 0,09 Ь + 8,2, и шириной В = 1,5 Ь + 2-4, где Ь - глубина; Ь - ширина выкрошки. При наплавке в подготовленную таким образом проточку исключаются несплавления, трещины и отслоения износостойкого слоя, Это позво- а ляет повысить ресурс валки в 1,5 - 1,8 раза, 3 табл., 1 ил,тачивают кольцевую канавку, подогревают до 350-450 С, наплавляют в канавку износостойкий слой, а затем проводят термическую и механическую обработку бочки валка, при этом боковые стенки канавки имеют наклон к вертикальной оси под углом 20 - 30 и сопряжены с дном канавки радиусом В=0,09 Ь+8,2 при глубине канавки Н = 1,21) + 3,2, где Я - радиус сопряжения боковых стенок канавки с ее дном; Н - глубина проточенной канавки; Ь - глубина выкрошки,Недостатком указанного способа является образование трещин и отслоений по боковым стенкам канавки, обусловленное тем, что при проточке канавки не учитывается ширина проточки, 168383450 г,с,Вокруг залегания образовавшихся при эксплуатации валков выкрошек и отслоений металл имеет пониженные механические свойства и повышенное напряженное состояние в связи с чем возникают микротрещины и другие нарушения сплошности металла, которые нельзя определить невооруженным глазом, Поэтому перед наплавкой в кольцевую проточку необходимо полностью удалить этот разупрочненный слой, в котором созданы условия для зарождения новых микродефектов, которые могут привести к выкрошкам и отслоениям наплавленного металла. Если осуществление проточки по основному изобретению позволяет полностью устранить микродефекты по глубине проточки, то по ширине проточки это не выполняется, так как не регламентируется ее ширина,Согласно предлагаемому способу ширину изготавливаемой канавки (В) устанавливают из зависимости: В = 1,5 Ь + 2,4, Ь - ширина выкрошки, мм.При статистическом анализе разрушений прокатных валков стана "2000" было установлено, что ширина выкрошек изменяется в широких пределах: 10 - 200 мм и ширина разупрочненного слоя зависит от ширины выкрошки: чем шире выкрошка,тем больше разупрочненная зона,Результаты исследований представлены в табл,1.Из табл,1 видно, что с увеличением ширины выкрошки увеличивается и ширина разупрочненного слоя, и, следовательно, минимальная ширина проточки, шире которой не наблюдается разупрочненный слой, равна В=Ь+2, где Ь - ширина выкрошки, - зона разупрочнения и микротрещин в каждую сторону от проточки.Математическая обработка результатов экспериментальных данных позволила определить зависимость ширины проточки от ширины выкрошки, Эта зависимость носит линейный характер и определяется по уравнениюВ = 1,5 Ь+ 2,4.Дальнейшая проточка шире разупрочненного слоя не имеет смысла и приведет к лишнему съему металла,П р и м е р 1, Более 50 опорных валков стана 2000 НЛМК выходят из строя вследствие выкрашивания, не выработав при этом и ЗО,4 осевого активного слоя, Диаметр попорных валков 1600 мм, материал - сталь 9 ХФ. Валки, вышедшие из строя вследствие образования выкрошки, подвергали механической обработке: производили местную кольцевую пооточку с углом наклона боковой стенки, равным 27. Глубину проточки 5 10 15 20 25 30 35 40 45(Н) и радиус (Й) закругления у основания определяли в зависимости от глубины выкрошки; Н = 1,2 Ь + 3,2 и В= 0,09 Ь+ 8,2, Для Ь = 20 мм, Н = 27,2 мм, й = 10 мм. Ширину проточки (В) определяли из рекомендуемой зависимости; В = 1,5 Ь+2,4, а также принимали значения ширины больше и меньше расчетных (см.табл.2). Затем производили подогрев валков до 420 С и осуществляли наплавку по проточке проволокой СвХ 5 М под флюсом АНС, Диаметр проволоки 5 мм, Режим наплавки; ток 500 А; напряжение на дуге 34 В; скорость наплавки 36 м/ч, После наплавки производили отпуск; нагрев до 520 С, выдержка 4 ч и замедленное охлаждение в термостате со скоростью 30 С/ч, После полного стыкования производилась механическая обработка бочки валка для придания ей необходимой профилировки. Валки устанавливались в клеть, где эксплуатировались при равных условиях,В табл,2 представлены результаты эксплуатационных данных при измерении ширины проточки по рекомендуемой формуле, а также больше и меньше расчетных значений.Из табл,2 видно, что при ширине проточки менее расчетной происходит разрушение по боковой стенке проточки в зоне сплавления наплавленного металла с металлом валка 1 и 2, Это происходит вследствие того, что не снят весь разупрочненный слой, расположенный рядом с выкрошкой, В результате эксплуатации указанных валков оставшиеся в зоне сплавления микродефекты являются зародышами для образования выкрошек и отслоений.Увеличение ширины проточки выше расчетной (валки 4 и 5) дальнейшего повышения работоспособности не дает (по сравнению с валком 3, рассчитанным по рекомендуемой формуле) и не является целесообразным из-за лишнего расхода металла, который затем необходимо наплавлять,П р и м е р 2. На опорном валке диаметром 1600 мм произвели проточку с углом наклона боковой стенки 25, Глубину проточки и радиус закругления у основания проточки определяли по формулам в зависимости от глубины выкрошки (Ь=ЗО мм) Н = 33,2 мм, Я = 10,9 мм, Ширину проточки рассчитывали по рекомендуемой формуле в зависимости от ширины выкрошки (Ь=25 мм) В = 47,4 мм. Произвели наплавку, термо- и механическую обработки согласно примера 1, Произвели наплавку с подготовкой местной кольцевой проточки по способу-прото1683834 Таблица 1 Таблица Таблица ичина выхода из строя Сопоставимые вариант Стойкостьвалков,млн.прокатанногом - ла Число кампаний до выхода из строя,9 типу с дальнейшей термо- и механической обработкой по примеру 1.В табл,З представлены результаты промышленных испытаний при различных кольцевых проточках: вариант 1 без регламентации ширины проточки; вариант 2 согласно предложению.Как видно иэ табл.З, стойкость валка, направленного по предлагаемому способу, возросла в 1,5 раза по сравнению с валком, восстановленным по способу-прототипу.Технико-экономические преимущества предлагаемого способа состоят в том, что использование предлагаемого способа ремонта валков позволяет исключить влияние Восстановленный по способу-прототипуВосстановленный по предлагаемому способу разупрочненного слоя от выкрошки, следовательно, позволяет значительно повыситьдолговечность валка и производительностьстана за счет уменьшения количества вне 5 плановых остановок стана для перевдлкивыкрошившихся валков.Формула изобретенияСпособ ремонта прокатных валков поавт.св. М 1447446, о т л и ч а ю щ и й с я тем,10 что, с целью повышения службы валка путемустранения трещин и отслоений по стенкамкольцевой проточки, равнойВ =1,5 Ь+2,4,где В - ширина проточки под наплавку, мм,15 Ь - ширина выкрошки, мм. ыкрошка по боковой стенкелавления знос активного слоя валк1683834Составитель Ю. Лямов Редактор М, Бандура Техред М,Моргентал Корректор М. Шароши Заказ 3461 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауаская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101