莱钢板带厂精轧机机架牌坊在线修复
张怀鹏
【摘 要】莱钢板带厂精轧机F1-F7机架牌坊长期处于高温、高压和腐蚀性工况下，表面出现不同程度磨损，部分固定螺栓孔和销子孔失效，影响轧件质量。传统的离线维修费时费力，文中根据现场情况和以往施工经验制定合理的在线修复工艺，修复后牌坊的各项尺寸数据符合安装要求，刚度和防腐耐磨性显著提高。
【期刊名称】机械工程师 【年(卷),期】2012(000)012 【总页数】2
【关键词】精轧机；牌坊；在线修复；堆焊
1 引 言
莱钢板带厂精轧机机架牌坊长期承受轧制载荷的冲击及冷却水、氧化铁粉末的腐蚀，牌坊的内侧窗口面、底面等均出现不同程度的磨损，最大磨损量达3mm，同时固定螺栓孔和定位销孔失效，部分螺栓剪断，影响轧件的尺寸精度和成材率。此次修复适逢大修，对工期、质量和费用控制严格，离线修复耗时耗力，仅拆卸安装就大大增加了人工、运输费用支出，因此在线修复成为理想的修复方案。
2 技术要求
2.1 任务量 精轧机有
F1-F7 共
7 架牌坊，每架牌坊有
4 个立槽
（1660mm×70mm×50mm），共28 个立槽；每架牌坊与滑板有4 个接触面
（每个面积1940mm×360mm），共28 个接触面；每个接触面有M16、M24 两种螺栓孔，分别有21 个、4个，共计700 个孔。 2.2 技术要求
（1）修复后的机架牌坊各项数据必须符合图纸要求，主要保证机架窗口尺寸：支撑辊窗口mm，工作辊窗口730+00. 15mm；接触面表面粗糙度为Ra3.2，形位公差满足安装要求；螺孔尺寸、深度符合标准。
（2）堆焊面无气孔、夹渣等焊接缺陷，保证足够的强度和刚性。
3 在线修复
3.1 准备工作
提前准备焊机、磁座钻、攻丝机、角向磨光机、量具、铣床等工器具，照明、工业气体等必需物资，并运至现场。在线修复空间有限，交叉作业，环境较差，必须做好施工人员的安全教育工作。 3.2 表面清理
由于工况条件恶劣，轧机牌坊窗口附着大量的铁锈、油污、氧化渣等污物，使用钢丝刷、金属清洗剂等仔细清理，方便后面工序。 3.3 原始数据测量记录
确定合适基准，使用水平尺、深度尺等测量工具对牌坊的尺寸进行测量，确定磨损量。测后得知，牌坊磨损比较严重，磨损量达1.5～3mm。 3.4 去除疲劳层
疲劳层与母材结合不紧密，若不彻底去除而直接堆焊，冷却过程产生的拉应力会将疲劳层与母材拉裂。因此，可用碳弧气刨将疲劳层刨净，直至露出金属光泽，之后用角向磨光机将气刨部位磨平。疲劳层去除后再进行测量，确定疲劳
层厚度。 3.5 堆焊
3.5.1 焊接工艺性分析
牌坊为铸钢件，含碳量高，焊接工艺性差，焊后易出现淬硬倾向和裂纹等。该公司根据材料的焊接性能和现场实际情况，制定了可行的焊接工艺。
因工作量较大，决定采用生产效率高且成本低的CO2 气体保护堆焊。使用该方法施焊，堆焊层硬度高且均匀，工件热变形小。牌坊外形较大，若采用热焊法，加热和保温困难，难以达到焊接工艺的要求，故采用可低温局部预热的冷焊法。 按照等强度的原则，选择适当的焊接材料。过渡层焊材要求堆焊工艺性良好，施焊后作为过渡层可消除堆焊应力，缓和轧机轧制过程的冲击载荷，起到良好过渡作用；工作层焊材的抗拉强度和屈服强度良好，同时对硬度和耐磨性要求较高。在修复过程中，焊材均选用合作单位生产的牌坊专用焊丝。 3.5.2 焊接修复工艺要点
（1）焊接电源为松下YD-500KR 焊机，焊材选用直径1.2mm 的牌坊修复专用焊丝。
（2）堆焊厚度等于磨损量、疲劳层厚度和加工余量之和。为便于检测堆焊层的厚薄，在接触面的合理位置分别焊定位钢筋作为检测基准。
（3）施焊前使用氧乙炔焰对作业面均匀预热，预热温度在100℃左右，并去除表面附着的油污，防止产生焊接缺陷。
（4）采用横向堆焊工艺，工艺参数见表1。在作业面的下部焊接钢筋，作为堆焊起始点，既可以检测焊层厚薄，又可以防止焊接熔池流淌。采取低热量输入焊接，层间温升控制120℃以下，防止产生淬硬组织，减少焊接应力。预堆过
莱钢板带厂精轧机机架牌坊在线修复
