Спосіб відновлення прокатних валків і механічного устаткування циліндричної форми методом електродугового наплавлення під флюсом

Спосіб відновлення прокатних валків і механічного устаткування циліндричної форми методом електродугового наплавлення під флюсом, що включає механічну обробку, розігрів заготівки, електродугове наплавлення з подачею наплавного електрода в зону наплавлення, наступне охолодження в термостаті, який відрізняється тим, що як наплавний електрод використовують стрічковий електрод товщиною до 1,5мм із маловуглецевої сталі марки 08кп під легуючим керамічним флюсом И-КФ 45-65 при щільності електричного струму 18-24А/мм 2, а швидкість подачі стрічкового електрода складає 12-20м/ч, причому температуру бочки прокатного валка підтримують на рівні 320480°С. (19) (21) u200811175 (22) 15.09.2008 (24) 10.02.2009 (46) 10.02.2009, Бюл.№ 3, 2009 р. (72) МАТВІЄНКОВ СЕРГІЙ АН АТОЛІЙОВИЧ, U A, КЛИМАНЧУК ВЛАДИСЛАВ ВЛАДИСЛАВОВИЧ, UA, ОМЕЛЬЯНЕНКО МИКОЛА ІВАНОВИЧ, UA, ШЕБАНИЦЬ ЕДУАРД МИКОЛАЙОВИЧ, U A, КУРАКІН ЮРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, UA, ГАПОНОВ БОРИС ПЕТРОВИЧ, UA, ЛУК'ЯНЧИКОВ ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ, U A, ФОРМАН СЕРГІЙ ВІКТОРОВИЧ, UA (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "МАРІУПОЛЬСЬКИЙ МЕТАЛУРГІЙНИЙ КОМБІНАТ ІМЕНІ ІЛЛІЧА", U A 3 39183 валки нагріванням та використання в процесі наплавлення дорогих матеріалів, а також передчасний вихід з ладу валків із-за концентраторів напруги від нарізаних канавок уздовж прокатних валків. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити спосіб відновлення прокатних валків і механічного устаткування циліндричної форми методом електродугового наплавлення під флюсом за рахунок використання стрічкового електрода та легуючого керамічного флюсу, причому передбачено застосування стрічкового електрода тільки одного типу - із низьковуглецевої сталі марки 08кп, а диференціальні по товщині наплавленого шару властивості, такі як твердість та зносостійкість, забезпечуються застосуванням різних керамічних флюсів - від И-КФ 45 у нижній межі твердості, до И-КФ 65 у верхній межі твердості наплавленого металу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі відновлення прокатних валків і механічного устатк ування циліндричної форми методом електродугового наплавлення під флюсом, який включає механічну обробку, розігрів заготівлі, електродугове наплавлення з подачею наплавочного електроду в зону наплавлення, наступне охолодження в термостаті, відповідно до корисної моделі, в якості наплавочного електроду використовують стрічковий електрод товщиною до 1,5мм із маловуглецевої сталі марки 08кп під легуючим керамічним флюсом И-КФ 45-65 при щільності електричного струму 18-24А/мм 2 при швидкості подачі стрічкового електроду 12-20м/ч, причому температуру бочки прокатного валка підтримують на рівні 320-480°С. Використання електродугового наплавлення з застосуванням стрічкового електрода товщиною до 1,5мм із маловуглецевої сталі 08кп під легуючим керамічним флюсом И-КФ 45-65 дозволяє відновлювати сталеві прокатні валки і механічне устаткування циліндричної форми, що вийшло з експлуатації по природному зносу і мають місцеві дефекти по довжині виробу. Диференційована твердість наплавленого металу забезпечується за рахунок різного ступеня легування марок флюсу, і знаходиться на рівні 45+/-2...65+/-2 одиниць Шора. Керамічний флюс И-КФ 45-65 являє собою наступну композицію шлакообразующей і металевої фракцій. Найменування компонента Вміст компонента в шихті, % ваги 14,0...20,0 18,0...25,0 20,0...25,0 7,0...10,0 Магнезит Глинозем Плавиковий концентрат Польовий шпат Разом шлакоутворюючих компо70,0 нентів: Залізний порошок 10,0...25,0 Ферохром вуглецевий 1,0-7,0 Хром металевий 3,0...15,0 Ферованадій 0,3...1,5 Феромолібден 1,0...5,0 4 Разом легуючих компонентів: Разом металевих компонентів: Усього: Твердість И-КФ45-65, HSd 8,0...20,0 30,0 100,0 44...66 Запропонованим способом можуть бути наплавлені опорні та робочі прокатні валки, механічне устаткування циліндричної форми з марок сталі 90ХФ, 60 ХН, 50ХН, сталь 50 та т.д. Спосіб, що заявляється, здійснюється таким чином. Перед наплавленням роблять неруйнівний ультразвуковий та капілярний метод контролю бочки, шейки і галтельових переходів "шейкабочка". Виявлені дефекти віддаляються. Прокатні валки підігрівають у термічній електропечі до температури 320-480°С, яка підтримується в процесі електродугового наплавлення. Керамічний флюс перед застосуванням піддають високотемпературній обробці (про гартування в спеціальній камерній електропечі) при температурі 300-400°С. Товщина наплавленого шару металу коливається від 2мм (один шар) до 25-30мм [12-15 шарів). При цьому здійснюється постійний контроль отриманої твердості наплавлених шарів. При наплавленні буферного шару застосовують маловуглецевий стрічковий електрод марки 08кп і керамічний флюс И-КФ45-50, струм установлюють силою 550-650А, щільність струму складає 18-22А/мм 2. При наплавленні 2-4 шарів, наплавлення основного шару здійснюють маловуглецевим стрічковим електродом марки 08кп і керамічним флюсом И-КФ55-65, струм установлюють - 600-700А, щільність струму - 20-24А/мм 2 та вище. Значення енергосилових та зварювальних характеристик наведено в таблиці 1. При цьому забезпечується диференційоване підвищення твердості від мінімального значення 40-45 одиниць Шора до максимального значення 60-65 одиниць Шора. Загальна товщина наплавленого шару при наплавленні бочок прокатних валків складає до 60мм на діаметр, у залежності від номенклатури наплавленого виробу. Після наплавлення прокатний валок піддають термообробці (відпуску) до температури 380-420°С при наплавленні шийок прокатного валка, до температури 480°С при наплавленні бочок прокатного валка в електропечі, із забезпеченням швидкості нагріву не більш 25°С/годину. Витримка при термообробці прокатних валків забезпечує швидкість прогріву не більш 100 мм/годину (на радіус прокатного валка). Прокатні валки, що пройшли низькотемпературний відпуск, вилежуються в умовах термостата від 3-х до 15 діб. Використання запропонованого способу відновлення прокатних валків і механічного устатк ування циліндричної форми методом наплавлення під флюсом дозволить забезпечити гомогенність (однаковість) фізико - механічних властивостей наплавленого металу по твірній на-плавці, по окружності прокатного валка, по товщині наплавленого шару, дозволить забезпечити диференційований розподіл твердості по товщині наплавлення, збі 5 39183 льшити абразивну зносостійкість та термічну витривалість отриманого металу, спростити та значно знизити витрати на технологічний процес на 6 плавлення, цілком перейти на більш доступні матеріали. Таблиця 1 Тип стрічки Тип флюсу 08КП И-КФ-45 И-КФ-50 И-КФ-55 И-КФ-60 И-КФ-65 Струм наплавлен- Напруга наплав- Швидкість наплав- Крок наплавлення, ня, А лення, В лення, м/ч мм 520-570 28-32 16-18 20-25 550-620 28-32 14-16 20-25 570-650 28-32 14-16 20-25 600-670 28-32 14-16 20-25 620-700 28-32 14-16 20-25 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601