连铸机扇形段堆焊辊的制造工艺分析
板坯连铸机扇形段辊系改造的研究与应用
Ｚ ＨＡ ＮＧ Ｊ ｉ ｎ Ｃ Ｕ Ｉ Ｈｏ ｎ ｇ — ・ ｍｉ ｎ ｇ Ｌ Ｉ Ｘｕ ｅ － － ｒ ｏ ｎ ｇ
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首 秦公 司 ２ 连 铸 机 是 德 国 西 马 克 公 司 承 担设 计 的 国 内较 为先 进 的铸 机 设 备 ， 担 负着 公 司 品种 钢
１ 初 步 尝试
为 了解 决 扇 形段 漏 水 问题 ， 对 漏 水情 况 进 行 跟
踪 观察 与分析 ， 并 采取 了 以下 各项 措施 ：
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板坯连铸机扇形段制造质量控制分析
板坯连铸机扇形段制造质量控制分析摘要：板坯连铸机工作状态相对比较复杂，在面对不同的恶劣工作情况时，很有可能对板坯连铸机扇形段结构构成毁灭性影响，因此就需要对扇形段结构进行优化设计，对制造质量进行严格把控。
只有完全确保制造质量能够达到预期的标准，才能够使得扇形段在整个运行系统中发挥更加重要的作用，确保炼钢生产实践活动的平稳进行，促进我国工业的健康发展。
关键词：板坯连铸机；扇形段制造；质量控制；分析1导言板坯连铸机是现代炼钢生产中必不可少的设备，在板坯连铸机组中，扇形铸坯导向段是与热铸坯直接接触的部位，主要起到了支撑和铸坯导向的作用，因此扇形段的质量和性能也是保证连铸产品质量和机组高效运行的关键。
由于生产工艺原因，连铸机扇形段一直是故障的多发部位，也是导致连铸机组非正常停机的最主要因素，而扇形段又以辊系故障居多。
为了减少此类故障，保证机组的高效稳定运行，必须要对扇形段的设计及制造质量严格把控。
本文以山钢板坯连铸生产线为例，结合多年生产设计实践，对板坯连铸机结构形式及扇形段制造质量控制进行了探讨研究。
2扇形段结构形式扇形段起着支撑和导向铸坯的作用,是在铸坯凝固过程中直接与之接触的设备,直接影响着铸坯的表面质量和内部质量。
每台扇形段主要由内外弧框架、夹紧装置及辊系装配组成。
扇形段驱动有单驱动和双驱动之分,单驱动1台扇形段只有1只驱动辊,其余13只为自由辊;双驱动有上、下两只驱动辊和12只自由辊。
自由辊与驱动辊均为分段辊形式，自由辊无芯轴,驱动辊有芯轴，驱动辊其升降动作通过两个压下油缸实现。
辊身表面均堆焊,辊子内部冷却通过旋转接头与主水路连接,轴承冷却通过接水板与主水路连接,板坯二次冷却通过气雾冷却系统,液压、润滑均通过快速接头与中间配管连接,拆装方便。
3板坯连铸机扇形段的结构分析二冷扇形段位于连铸机铸坯导向段二冷零号段以后，切割前辊道之前，包括弧形扇形段、矫直扇形段、水平扇形段等几部分，生产中主要起到了支撑、冷却、拉坯和铸坯导向的作用。
连铸辊的堆焊修复制造技术
连铸辊的堆焊修复制造技术本文是针对连铸辊堆焊修复制造技术做了详细介绍。
连铸辊作为连铸的中心部件，连铸辊的理化性质和使用寿命对连铸设备的使用效率有重要影响。
采用先进的连铸辊堆焊修复技术，不仅可以使修复后的连铸辊使用期限提高数倍，而且还使其具有极其优越的理化性质。
因而连铸辊堆焊修复制造技术有很大的发展空间。
标签：连铸辊;堆焊修复;技术1.引言众所周知，连铸辊已成为当今世界钢铁工业生产结构优化的关键环节。
它具有易于自动化、简化生产工序和提高经济效益三大主要优点。
随着近几年的发展，关于连铸辊堆焊修复制造技术的研究取得了突飞猛进的成果，使我国在连铸辊的堆焊修复制造技术领域达到了国际先进水平。
连铸辊作为连铸的中心部件，它的理化性质和使用期限对连铸设备的使用效率有重要影响。
钢铁企业把连铸视为其企业生产的重要发展目标，利用堆焊修复制造技术，将一些老旧设备和其零部件回收重新进行高技术二次加工，充分利用原材料、资源、劳动力，使再制造后的连铸辊质量明显提高，对环境污染明显减少。
因而对连铸辊堆焊修复制造技术的研究有很大空间。
2.连铸辊报废的原因分析根据国内为企业调查对连铸辊的失效形式进行的分析可知，连铸辊损坏的主要的原因主要有以下4个方面：（1）磨损在潮湿条件下，尤其是高温潮湿环境下，其表面易被氧化而腐蚀脱落，从而使辊子外径变薄，磨损是造成辊子报废的直接因素。
（2）热疲劳损坏工作状态下的辊子表面由于传热速率不一，导致温度分布不均匀，辊子表面和辊子内部温差会达到几十甚至几百度温差。
连鑄辊在高强度工作下，在运动机械力和摩擦产热的作用而产生热疲劳损坏，这两种力都可加速连铸辊表面裂纹的产生。
热疲劳损坏是连铸辊报废的主要的重要因素。
（3）原材料制作辊子的原材料是决定连铸辊质量最关键的因素，也是造成连铸辊报废的最本质的因素。
（4）浸蚀浸蚀是由于热金属与连铸辊表面之间的产生的蒸汽作用而引起的，高速下产生冲击使其表面产生裂纹。
这是产生连铸辊报废的因素之一。
板坯连铸机扇形段制造质量控制分析
板坯连铸机扇形段制造质量控制分析摘要：钢铁制造是重工业发展的重要组成，板坯连铸机作为钢铁生产中最为重要的机械设备之一，其性能的优越性和质量的优劣影响着钢铁板坯的生产质量。
扇形段是板坯连铸机中比较重要的结构，在实际生产中，扇形结构的质量好坏会对板坯连铸机造成一定影响。
板坯连铸机扇形段制造具有复杂性强、精度高、难度大等特点，在构造板坯连铸机时，为了保证其扇形段制造质量的优越性，需要对扇形段的结构特点以及各结构制造中的质量控制要点进行综合分析。
关键词：板坯连铸机；扇形段；制造质量；控制措施前言：板坯连铸机是当前钢铁生产中极为重要的设备，构成板坯连铸机的各项结构中，扇形段结构的复杂度和制造难度比较高，在实际制造中需要做好质量控制工作，否则容易影响到连铸机的后续运行和板坯生产质量。
本文介绍扇形段结构制造质量控制技术，只有对上述结构制造中的具体细节进行把握，对制造要点进行质量控制，才能制造更加优质的扇形段结构，从而为提升板坯连铸机的质量与性能创造更好的条件，促进钢铁行业的发展。
1扇形段框架质量控制板坯连铸机扇形段结构中扇形段框架是比较重要的核心部件，在制造中应该进行有效的质量控制。
板坯连铸机扇形段的上下框架是焊接式扁体结构，属于连铸机核心部件，结构比较复杂并且在制造时精密度要求比较高，制造难度较大。
在实际进行制造时，需要尽可能有效地控制其精度与强度，保证加工质量的可靠性。
扇形段上下框架在加工时，需要注意原材料的选择，上下框架需要具有良好的强度以及耐用性，在选择原材料时需要认真检查原材料的质量情况，观察加工的原材料是否存在分层、裂缝等缺陷问题，一旦发现异常需要及时更换原材料，而后开始进行焊接制作，焊接前还需要对落料质量进行分析，根据图纸要求开坡口，去除原材料上的油污、铁锈等，根据焊接工艺的要求进行焊接。
上下框架是焊接式扁体结构，在焊接时为了保证焊接精准度以及焊接有效性，需要提前为焊接基准画线。
画全线时要兼顾框架的结构尺寸，并且为加工孔等预留相应的位置，保证后续焊接的科学与合理性。
连铸设备方坯扇形段工艺改进
连铸设备方坯扇形段工艺改进1 主要组成结构连铸生产中构成连铸线的单台连铸机一般称为扇形段，一般又分为弧形段（或弯曲段）、矫直段、水平段等。
按铸坯的不同又可分为板坯扇形段、方坯扇形段、圆坯扇形段。
生产中最常见的是板坯扇形段和方坯扇形段，主要是在结晶器之后承担引流、冷却、导向作用。
1.1 主要组成扇形段11处于水平位置，主要由机械装配、冷却系统、液压系统、润滑系统、识别标牌、防护板等部分组成。
机械装配主要有：内、外弧框架、活动梁、Φ325自由辊装配、Φ325驱动辊装配、调节装置、导向轮装配等。
1.2 结构形式扇形段11外弧框架底部带支承板且带水连接面，是现场与外部联接处。
内、外弧框架各装有5列辊子，中间为驱动辊，其余4列为自由辊。
内弧框架中间驱动辊装在活动梁上，活动梁与压下缸靠缸头座联接成一体，压下缸上“十”字轴与支架联接，支架与内框架把合成一体。
自由辊列由长（辊身1220mm）、短（辊身740mm）两个自由辊装配并列安装组成；驱动辊由一根整辊装配组成，中间为剖分轴承。
辊子均为中间冷却的实体辊。
上框架（包括活动梁）与下框架通过四角带有蜗轮蜗杆传动的梯形螺纹拉杆连接在一起。
拉杆顶部装有用于平衡及防护的碟簧筒装置，碟簧筒上方装有安装时用于释放力的液压缸。
扇形段辊缝调整靠四个拉杆的升降完成。
拉杆升降由电源带动蜗杆-蜗轮（蜗杆减速机）通过梯形螺纹传动完成。
扇形段的压下通过安装在内弧框架中间的两个压下缸实现的。
2 框架加工过程存在的问题及改进措施2.1 框架加工存在问题外框架加工时，工艺要求在D面焊工艺铁，以做加工基准用，且在装配时以此为基准测量。
但实际加工中，因加工基准可按四周导柱孔及中间键槽口为基准，所以就没按工艺要求在D面焊接工艺铁。
这对加工来说无所谓，但对装配过程测量影响非常大，使得装配过程测量无法进行，只能靠加工保证。
此问题只能是在以后的操作过程中长一智，按工艺要求执行。
2.2 工艺对加工的影响1）轴承座支承块堆焊边缘未处理好，外方检查提出不合格。
浅析连铸机扇形段连铸辊堆焊工艺
114研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2020.05 (下)湛江钢铁一期工程2台2150mm 连铸机为西门子奥钢联设计两机两流，垂直弯曲型连铸机，采用连续矫直弯曲技术，连铸机基本半径为9500mm，铸机长度为37.044m，生产板坯厚度230mm，宽度900～2150mm，于2015年9月27日投入使用。
2台2150mm 连铸机扇形段在线装机量及备件总共88台，辊子装机数量庞大，扇形段在线检修更换长影响浇铸计划生产顺行，扇形段连铸辊磨损及辊缝大肚子直接影响铸机精度及铸坯质量。
该连铸机投产初期，扇形段装机连铸辊新品制造均使用埋弧堆焊技术，生产铸机辊缝精度敏感性钢种时出现铸坯低倍不合格现象，尤其7号扇形段至12号扇形段连铸辊使用寿命与同类型连铸机相比使用寿命较短，这较大程度降低了扇形段在线使用寿命，严重影响品种钢生产，同时需要提高连铸辊周转数量及增加维修成本。
为此，本文针对连铸辊的明弧焊和埋弧焊工艺进行了浅析，以寻找提高辊子在线使用寿命。
埋弧堆焊焊与明弧堆焊工艺技术相比，埋弧堆焊工艺技术特点局限了其应用范围，较难修复中高碳合金钢、高铬铸铁等连铸辊工件。
明弧堆焊其特征对加工件热输入量滴同时减少工件变形，特别适合奥钢联设计的三分节辊堆焊，与此同时，适用于埋弧焊加工出来的连铸辊辊套。
1 连铸辊作业环境连铸坯从结晶器出来到水平段表面温度高达1000℃，在铸坯及气雾冷却工作环境下，连铸辊承受高温急冷和挤压磨损，辊子转动一周表面温度约在420～480oC 变化，辊套表面承受承受铸坯鼓肚力和扇形段夹紧力，尤其在连铸机轻压下技术实施区域；连铸生产过程使用二冷气雾冷却，连铸辊承受冷热疲劳应力和高温磨损，并接触含氟离子的二冷喷淋水，具有腐蚀性。
连铸辊表面直接接触高温铸坯及长期磨损从而导致连铸辊表面质量劣化为扇形段辊缝大肚子关键因子。
鉴于连铸辊磨损因素决定了连铸辊表面须具备抗氧化、耐腐蚀、耐高湿高湿和抗热疲劳的性能。
板坯连铸机扇形段装配辊子对弧方法分析
板坯连铸机扇形段装配辊子对弧方法分析[摘要]在连铸生产的过程中，扇形段对中对板坯的质量有着重要的影响，在不同的阶段有着不同的对弧方式，本文就板坯连铸机扇形段装配辊子对弧方法进行分析。
[关键词]板坯；连铸机；扇形段；对弧方法一、前言随着钢铁行业的迅猛发展，连铸机在炼钢生产过程中的作用就显得十分的重要，在连铸生产的过程中设备参数是一项十分重要的内容，扇形段配棍对弧对板坯的生产有着重要的作用。
因此，在对弧的过程中我们要严格按照相关的标准要求进行操作，保证设备运行正常。
二、双流不同断面板坯连铸机的设计特点辊列设计是板坯连铸机总体设计的核心，其优劣直接影响到铸坯的质量，已成为衡量连铸机设计水平高低的重要标志之一。
而直弧形连铸机作为现代化板坯连铸机的主要机型，能够减少钢液中的夹杂物在内弧侧的富集、铜板易于加工修复、更适宜于生产高质量钢种等主要特点，近年来在板坯连铸生产领域已逐步取代了弧形连铸机，其辊列主要由一次冷却的结晶器和二次冷却的夹持导向辊组成，可划分为垂直区(含结晶器)、弯曲区、圆弧区、矫直区和水平区。
随着高效连铸技术的推广应用，使得铸坯的弯曲与矫直都是在未完全凝固状态下进行的。
为降低铸坯内裂纹产生的倾向，必须把铸坯在整个弯曲区或矫直区产生的弯曲应变或矫直应变控制在许用应变范围内([ε]弯或矫=0.2%)，以确保铸坯在整个辊列上坯壳内凝固界面处的总变形率(鼓肚应变、辊子不对中应变和坯壳内弯曲或矫直应变之和)小于许用值[ε]总=0.5%。
所谓连续弯曲和连续矫直，是指弯曲区和矫直区的辊子分别沿着一条给定的连续弯曲和连续矫直曲线布置。
设铸机的基本半径为R0，铸坯通过弯曲区时，曲率由0连续均匀变化到1／R0，在弧形区曲率保持1／R0不变，通过矫直区时，曲率又由1／R0连续均匀变化到0。
即在连续弯曲或连续矫直过程中，铸坯的弯曲应变速率或矫直应变速率是相等的。
但在弯曲和矫直区任一点处，因相邻半径变化很小，应变量可视为0，进而避免了高温坯壳因弯曲或矫直变形过大而产生的内裂。
板坯连铸机扇形段辊子的选择与设计
5 结论
本文从理论上对辊子的结构及受力情况进行 分析 , 通过比较, 指出每种结构的辊子适用的情 况及其优缺点 , 为扇形段辊子的设计提供依据; 并通过韶钢 ( 300 2 300)、江阴宽厚板 ( 350 2 600)板坯连铸 机现场实 际使用和 反馈情况 , 证 实了辊子的设计与选择的正确性与合理性。 参考文献 :
图 7 芯轴式 辊子 , 分段 组合 式辊 子及 整体 辊的 受力 分析图
( a) 三跨梁结构 ( b) 三个简支梁结构 ( c) 一个简支梁结构
假设每段辊的长度相等都为 L, 每段辊的受 力一样都是 Q ( 均布载荷 ) , 每个轴承的受 力计 算如下 F 1 = F 4 = 0 4Q F 2 = F 3 = 1 1Q F= 1 Q 2
图 2 钢水静压力简图
图 3 整体式分段辊
Q = (W - 2 ti )H i a 式中, W 为铸坯宽度; 厚度, ti = K 为钢水密度 ; H i 为计算 处的钢液压头高度 ; a 为辊子节距 ; ti 为凝固层 L /v; K 为凝固系数 ; L 为从结晶 器液面到计算点的弧线长度; v 为拉坯速度。 设轻压下轧制力为 P, 我们设计的扇形段有 四个夹紧活塞缸 , 轻压下时, 有杆腔进油进行轻 压下。 P= (D - d )p
2 2
3 2 芯轴式辊 ( I- STAR) 驱动辊和自由辊都有采用这种形式的, 几段 辊套用键与一根芯轴连接, 轴承安装在支点上, 其中只有一端轴承 固定, 其余各 轴承均为 游动 端, 受热时向游动端膨胀。辊套通过平键与芯轴 固定在一起, 并与芯轴一起转动。图 4 为其结构 和受力分析。
式中, p 为轻压下时液压系统的压力 ; D 为夹紧 液压缸的 活塞直径 ; d 为夹 紧液 压缸的 活塞杆 直径。 对于矫直辊 , 辊 子所受主 要外力 应为矫直 力、钢水静压力及轻压下轧制力的合力。
连铸机扇形段连铸辊轴承受力分析
① 作者简介：张伟，男，１９７８年生，毕业于鞍山科技大学，主要从事冶金设备管理与维护
— ８７—
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总第 ２７８期 冶 金 设 备
２０２２年增刊（１）
关键词 连铸机 连铸辊 轴承 Ｄｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－１２６９２０２２Ｚ１０２６
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＲｏｌｌｅｒＢｅａｒｉｎｇＬｏａｄｉｎｇｆｏｒＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣａｓｔｅｒＢｏｗ Ｓｅｇｍｅｎｔ
ＺｈａｎｇＷｅｉ ＬａｉＸｕ
（ＳｔｅｅｌｍａｋｉｎｇＰｌａｎｔｏｆＳｈａｎｇＨａｉＭｅｉｓｈａｎＩｒｏｎ＆ ＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３９）
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图 ５ 发生最大鼓肚时铸坯对三分节辊辊列的 作用力示意图
当发生最大鼓肚时，通过受力分析可以得到： Ｆ１ ＝０％Ｑ； Ｆ２ ＝５０％Ｑ； Ｆ３ ＝５０％Ｑ； Ｆ４ ＝０％Ｑ； 在这里也取第七排辊的总径向载荷，可以得到扇形段 ６段的第四排辊的轴承的最大总径向载荷 Ｆ２ ＝５０％Ｑ ＝２４１９６×５０％ ＝１２１ｋＮ；
ＥＴｘｔｏｒｔａａｌｅＮｄｉｏｔｉ．ｏ２ｎ７８２０２２ ＭＥ ＴＡ Ｌ冶ＬＵ ＲＧ金ＩＣ Ａ设Ｌ ＥＱ备ＵＩＰＭＥＮＴ ２ ０２总２第年增２７８刊期（１）
连铸机扇形段连铸辊轴承受力分析
张伟① 赖旭
（上海梅山钢铁股份公司炼钢厂 江苏南京 ２１００３９）
摘 要 １３２０ｍｍ直弧型连铸机，扇形段连铸辊主动辊和从动辊分别采用三节和二节辊列方式排布。 主要描述了连铸辊轴承在理想状态下和铸坯发生鼓肚时的受力分析对比。结果表明，理想状态下和铸坯发 生鼓肚时，轴承不会产生失效，主要原因轴承寿命达到极限和事故拉坯，因此，加强轴承日常维护是解决问 题重点。
连铸辊的埋弧焊堆焊工艺
连铸辊的埋弧焊堆焊工艺
连铸辊的埋弧焊堆焊工艺是一种便于自动化生产的焊接工艺。
本文以连铸辊厂的埋弧
焊堆焊工艺为主，介绍了工艺的实施要点及操作注意事项，为维护连铸辊的正常运行提供
帮助。
埋弧焊堆焊工艺非常经济，主要用于连铸辊的螺栓焊接，对于辊轮内护套焊接也可使用。
此外，其工艺优势在于操作简便、稳定、可靠，可提高焊接质量、不易发生烧伤现象，适合大批量快速生产。
（1）准备原料，机台清洁；
（2）根据能耗及焊接部位，确定焊接条件，选用适当的焊药及焊接电极；
（3）将焊缝焊接电极插入辊轮内，将螺栓放入护套内，并将熔化的金属丝倒入焊缝；
（4）确定电流，将接地极接好；
（5）开启电源，调节辊轮绕线电流；
（6）按规定轮次进行循环放电，焊接完成后拆开焊接电极；
（7）完成拆卸后，断开电源，清理焊缝，检查焊接强度及质量，焊接工艺完成。
（2）焊前调试电流，焊前抽空和消毒，以保证焊接质量；
（3）应选择钛合金焊接电极，以克服低耐蚀性金属焊接电极；
（4）在压力紧锁过程中，要用安全护具保护自己，严禁使用明火焊接；
（5）完成焊接后要及时拆开焊接电极，以免下次焊接时发生焊药熔穿；
（6）焊接后，应使用特殊的抛光机对焊缝进行抛光和清理；
（7）应定期检查各种焊枪及安全装置，以保证大型机床的正常运作。
二、结束语
连铸辊埋弧焊堆焊工艺是工艺的重要组成部分，应运用严格的技术要求，严格按照焊
接规程办事，准确确定焊接条件，保证焊接质量，实施连铸辊埋弧焊堆焊工艺，以更好地
维护辊轮的正常运行。
一种连铸辊堆焊新工艺
一种连铸辊堆焊新工艺
随着制造业的发展，连铸业也在不断发展。
为了使连铸设备更加耐用，堆焊工艺是必
不可少的。
然而传统的连铸辊堆焊工艺存在一些不足之处，如焊缝质量难以保证、耗费时
间长、焊接温度高等。
为了解决这些问题，一种新的连铸辊堆焊工艺被提出。
该工艺是在传统的连铸辊堆焊工艺的基础上进行的新型工艺，其主要特点是通过引入
电磁辅助加热技术，使辊材表面温度得到控制，从而保证焊缝质量。
同时，工艺过程中使
用了快速堆焊技术和高效冷却技术，使得焊接时间大大缩短，焊接温度降低。
该工艺的具体操作步骤如下：
1. 在传统的连铸辊堆焊过程中，首先需要对辊材表面进行一系列的处理，包括清洗、除油、切割、研磨等。
2. 将待焊接的辊材放置在焊接台上，使用焊接枪进行快速堆焊。
在堆焊过程中，利
用电磁加热技术对辊材表面进行加热，使得焊接过程温度控制更加稳定。
3. 焊接完成后，利用高效冷却技术对焊接部位进行快速冷却，使得焊接部位温度迅
速降低。
与传统的连铸辊堆焊工艺相比，该工艺具有以下优点：
1. 焊缝质量更好。
利用电磁加热技术可以控制辊材表面温度，从而保证焊接质量。
2. 焊接时间更短。
快速堆焊技术和高效冷却技术使得焊接时间大大缩短。
3. 焊接温度更低。
在焊接过程中控制了焊接温度，避免了一些可能对辊材性能产生
不利影响的因素。
总之，该连铸辊堆焊新工艺是一种非常具有实际应用价值的技术，可以大大提高辊材
的使用寿命和性能，并且可以为制造业的发展做出贡献。
扇形段辊子不锈钢堆焊工艺范例
连铸机扇形段辊子不锈钢堆焊工艺范例2008-06-09 14:04:28一.辊子材料及制造工艺流程扇形段辊子直接影响连铸机的过钢量，对辊子材料总的要求，要有足够的抗拉强度和屈服强度，为提高辊子母材在高温时的机械性能，对辊子母材必须进行调质热处理，其制造工艺如下：粗炼→精炼→真空除气→锻造→锻后热处理→粗加工→无损探伤→调质→中精加工→无损探伤→焊前预热→不锈钢堆焊→焊后热处理→精加工→无损探伤从辊子制造工艺流程极为复杂，其质量过程检验尤为严格。
二.连铸机辊子的堆焊2.1 连铸机扇形段辊子不锈钢明弧焊接2.1.1 充填材料第一层充填焊丝RW-chromecore430-0第二层充填焊丝RW- chromecore414N-0第三层比同第二层2.1.2 充填材料要求其英国进口充填焊丝堆焊的辊子必须分别做出持久的标识标准设计最终精加工后堆焊层为4㎜，根据用户要求可加厚，其含Cr至少≥12. 5%，硬度值HRC44～50。
2.1.3 明弧堆焊工艺带振动的单焊丝工艺2.1.4 工艺取样堆焊后取长度100㎜圆柱体用于检验，金相组织分析，机械性能试验。
2.1.5 质量检验根据辊子不同工序技术要求分别进行PT渗透剂检验，UT超声波检等无损探伤，母体MT磁粉探伤，并达到相应的探伤等级技术要求。
2.2 连铸机扇形段辊子不锈钢埋弧焊接2.2.1 充填材料第一层材料H1Cr13Ni2Mo第二层材料H1Cr13NiMoVNb第三层同比第二层并相应配置能补偿合金元素的焊剂2.2.2 充填材料要求各类不同充填材料堆焊的辊子分别作持久标识，硬度值：HRC37～47，含Cr量≥12.5%，标准机加工后焊层厚度3㎜，按客户要求可适当扩大2.2.3 埋弧焊工艺单线或双线振荡工艺2.2.4 工艺取样堆焊后取200㎜工件圆柱体用于检验，金相组织分析，机械性能试验2.2.5质量检验根据辊子不同工序技术要求，分别进行PT着色渗透检验，UT超声波检验，母体MT磁粉探伤，并达到相应的探伤等级技术要求三.向用户提供的技术文件1.产品合格证2.化学成分表3.机械力学性能表4.超声波探伤记录（UT）5.磁粉探伤记录（MT）6.着色渗透探伤记录（PT）7.尺寸及形位公差检验记录8.硬度检查记录。
不锈钢板坯连铸机扇形段导辊设计
CFHI２０１３年第３期（总１５３期）yz.js@设计与计算CFHI TECHNOLOGY摘要：介绍不锈钢板坯连铸机扇形段导辊的类型及特点，分析导辊的受力情况，比较不同结构导辊的载荷分布。
关键词：板坯连铸机；扇形段；导辊中图分类号：TG223.6文献标识码：A 文章编号：1673-3355（2013）03-0005-03Guide Roller Design for Segment of Stainless Steel Slab Caster Yu Yan ，Wang Zhigang ，Li AichenAbstract:The pater represents the type and feature of guide rollers on the segment of stainless steel casters and studies the forces beared by the guide roll and the load distribution on different-structure guide rollers.Key words:slab caster ；segment ；guide roller扇形段是板坯连铸设备中的重要组成部分。
主要用于引导和支撑铸流，通过驱动导辊进行拉坯，矫直（矫直段），持续对铸坯二次冷却，促使铸坯坯壳逐渐增厚，直到完全凝固[1]。
此外，还负责在浇注开始时对引锭杆进行引导、输送及夹持。
由于板坯的横截面比方坯等铸坯的横截面大许多，其辊系排列要有更大的密度和足够的强度及可靠的支撑装置。
导辊结构是否合理直接影响铸坯的质量及连铸机的性能。
因此导辊形式的选择是扇形段设计的关键之一。
1导辊的类型及特点导辊根据其结构组成可分为整体辊和芯轴式辊；根据支承形式，又可将其分为整体（单一式）辊和分段式辊。
整体辊单一式整体辊是指用棒料整体加工而成，用轴承两端支承的辊子。
连铸辊明弧堆焊工艺的梳理和总结
２ ． 堆 焊方 式 为环 向 堆焊 ， 首 先 堆焊 过 为方 便清渣 ， 连铸 辊需继 续在机 床上旋 转 且氮化物 的沉淀 析出还 有利于二 次硬化 ， 渡层 ４ ３ ０ － ０ ，每层堆 焊厚 度为 ２ ５～ ３ ｍ ｍ， ｌ ０ １ Ｓ 分钟左右 后 ， 方可 吊到缓冷 区的托辊 从 而提高堆焊层的 抗回火稳 定性 。但是 由 需调整规 范参数 的配 置 ， 曼冷却 ， 直至室温 。 使 堆焊 层的厚 度 上进行缓 『
三、 预热
⑤焊 接 后不 能直 接 将连 铸 辊直 接 放
ｌ 预 热方 式 ： 在托辊 上转 动预 热 ， 同时 到地 面上 ， 以免 由于辊身 圆周方 向冷却 速 本、 板坯质 量和连铸 机作业 率 。连 铸辊在 采用煤 气排 管预热 ， 确保辊 身预 热温度 均 度不 同 ， 造 成弯曲变形 。 与高 温铸坯接 触的 同时 ， 受 到高压 冷却水 匀 。 ４ 缺 陷处理 ： 的快速 冷却 ， 承受着 反复高温 急冷 、 急热 。 ２ 预热温度 ：材料 Ｑ ３ ４ ５ Ｄ ／ ２ Ｏ Ｍｎ Ｍｏ ： 过渡层堆焊 后要认 真检 查 ， 如发现 有
于采用 明弧堆焊 方式 ， 无任何 焊剂 保护措 控 制 在 这 一 范 围 内 。其 次 堆 焊 过 渡 层 施， 焊 接过程 中工艺参 数和过 程控 制显得 ４ １ ４ Ｎ－ ０ 。过 渡层 堆焊后 ， 最 终单边 的堆 焊
五、 堆焊后检查
ｌ 硬 度检测 ：
非 常重要 ， 若 对 电流 、 电压 、 干 伸长 等不进 厚 度为加工后的 堆焊 层厚度加 ２ － ３ ５ ｍ ｍ 。 ①检测位 置 ： 每 根连铸 辊应 检查硬 度 行 合理调 整 ， 堆焊层极 易出现 密集 性气孔 ３ 变形 控制 ： 针 对直 径 ≤１ ５ ０ ｍ ｍ 的 值 ， 在 沿着三 条在圆周 ｌ ２ ｏ ｏ等距分 布的 等焊接缺陷 。基于此 ， 通过 多年 的研 究 ， 对 连 铸 辊 ， 焊 接 变形 较大 ， 焊后 无 法满 足 加 直线上检 测。 ②检测 点数 ： 每 条直 线上检 测 ３ 处。 明弧堆焊工艺进行梳理 和总结 。 工要求 ， 必 须采取一定 的控 制措 施 。
连铸辊堆焊修复技术研究及应用
连铸辊堆焊修复技术研究及应用摘要针对新钢连铸辊的使用情况，分析了不同连铸辊的失效形式，根据新钢连铸辊的材质情况，选用焊丝，匹配烧结焊剂,对不同直径大小的连铸辊进行堆焊试验，通过分析化学成分、金相组织的观察和分析及宏观硬度的测定等手段对连铸辊表面堆焊层部位前后变化进行了系统分析。
关键词：连铸辊；堆焊工艺；组织性能；热处理；应用1 新钢连铸辊使用概况新钢第二炼钢厂连铸生产线共有三台板坯连铸机，每台连铸机有2流，每流共有14个扇形段，每个扇形段由上下框架各根辊子组成。
板坯连铸机扇形段辊子的工况条件及其恶劣，连铸辊消耗量非常大。
连铸辊的失效形式主要有热疲劳破坏、高温氧化腐蚀和磨损，有的直径较小的辊子甚至出现弯曲变形。
热疲劳是指在没有承受外载荷条件下，由于温度变化引起的材料自由膨胀或收缩受到约束，导致在材料内部因变形受阻而产生热应力，热应力随着温度的变化而变化，从而使材料疲劳损伤[10]。
连铸辊工作时，辊子表面与热铸坯接触而被加热，然后又被喷淋水所冷却。
辊子不断地经历急冷急热，辊子表面及内部产生了周期性变化的热应力，这种热冲击会在辊子表面产生表面裂纹。
连铸辊表面的高温氧化腐蚀是由于与冷却水相接触造成的。
冷却水的成分由于局部影响，诸如冷却水源、炉渣及耐火材料都会导致酸性条件。
酸性过大导致应力腐蚀或晶间腐蚀发生，引起氧化和腐蚀剥落。
连铸辊的摩擦磨损在高温潮湿环境下，连铸坯表面易发生氧化铁皮，高温铸坯挤压辊面，辊面与铸坯的表面间的摩擦会引起较强的磨损，使辊子外径减薄，导致辊子报废。
另外，在辊子表面与铸坯接触面之间，冷却水产生汽化，具有很高的压力，引起的水汽流与辊子表面的高速碰撞而形成冲刷作用。
由上述分析可知，连铸辊需要抗冷热疲劳性能、耐氧化腐蚀性能、耐磨损性能，因此辊面须具有以下特性：1）在高温下应具有高的屈服强度、断面收缩率，较小的线膨胀系数、较高的热传导率，奥氏体化转变点温度要高，马氏体转变点温度要低，以此提高耐冷热疲劳性能；2）具有一定的辊面高温硬度，提高耐磨损性能；3）耐高温氧化腐蚀性能。
连铸辊堆焊技术规范-2023标准
连铸辊堆焊技术规范1范围本文件规定了连铸辊堆焊的材料、工艺评定、制造工艺、使用寿命、质量检验、标志、包装和储运等技术要求。
本文件适用于连铸辊的堆焊复合制造。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T222钢的成品化学成分允许偏差GB/T223.3钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量GB/T223.5钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法GB/T223.11钢铁及合金铬含量的测定可视滴定或电位滴定法GB/T223.13钢铁及合金化学分析方法硫酸亚铁铵滴定法测定钒含量GB/T223.14钢铁及合金化学分析方法钽试剂萃取光度法测定钒含量GB/T223.19钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量GB/T223.23钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肟分光光度法GB/T223.25钢铁及合金化学分析方法丁二酮肟重量法测定镍量GB/T223.26钢铁及合金钼含量的测定硫氰酸盐分光光度法GB/T223.36钢铁及合金化学分析方法蒸馏分离-中和滴定法测定氮量GB/T223.40钢铁及合金铌含量的测定氯磺酚S分光光度法GB/T223.43钢铁及合金钨含量的测定重量法和分光光度法GB/T223.58钢铁及合金化学分析方法亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法测定锰量GB/T223.65钢铁及合金钴含量的测定火焰原子吸收光谱法GB/T223.67钢铁及合金硫含量的测定次甲基蓝分光光度法GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T3375-1994焊接术语GB/T4879-2016防锈包装GB/T11345焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定GB/T12604.1-2020无损检测术语超声检测GB/T12604.3-2013无损检测术语渗透检测GB/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)GB/T26953焊缝无损检测焊缝渗透检测验收等级JB/T13496-2018板坯连铸机用堆焊辊通用技术条件YB/T4326-2013连铸辊焊接复合制造技术规范3术语和定义GB/T3375-1994、GB/T12604.1-2020和GB/T12604.3-2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
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方 向与 焊 接 方 向一 致 ，熔 深 较 浅 ，稀 释 率较 小 ；反 之 ，上 坡 焊熔 池 受 重 力作 用 流 动方 向与 焊接 方 向相 反 ，熔 深 较深 ，稀释 率 较大 。
（）焊条摆动 ６ 堆 焊 时 ，单 道 较 窄 的 线 状 焊
道 稀释 率 最 大 ，焊 条 进行 适 当的摆 动 有 利于 减 小 稀
损 阶 段 ，过 钢 量 超 过 ４ 万 ｔ （０ Ｏ ｔ，进 入 急 ０ 后 ４ ～８ 万 ）
磁 粉 Ｍ Ｔ 渗 透 Ｐ 检 测 ，要 求 辊 面 不 得 有 裂 或 Ｔ
纹 、气 孔等 缺 陷 ，否则 堆焊 后 会 将缺 陷扩 大 。合 格 后 １０ ５ ￣ 热 工件 ，转入 堆 焊 工序 。焊接 参 数 ８ ～２ ０ Ｃ预
完 的辊 子 来 看 ，辊 子 外 圆尺 寸 有锥 度 ，外 圆和 内孔
的 同轴 度也 未 达 到 图样 要 求 。
崩碎 ，且 需反 复 磨 刀 ，不 能 很好 地 满 足加 工 要 求 。
通 过 反 复试 验 ，最后 粗 车选 用ＹＧ 刀片 ，精 车 选用 ８
对 于 以 上 问题 ，我 们 选 用 多 种 推 荐 用 不 锈 钢加 工新牌号 硬 质合金 刀片如８ ３ ５ 、７ ７ １ 、７ ８ ６ 、
力处 理 ，石棉 层包 裹保 温 至 自然 冷 却 ，辊 面 硬 度在
５２～ ５ ＨＲＣ 。 ６
≤５ ０ 根据要求硬度
（ 图３ 见 ）
解 决 了 表 层 耐 磨 问 题 ，随 之 而 来 的 是 加 工 问 题 ， 因辊 面 硬 度 过 高 （ ２ ６ ５ ～５ ＨＲＣ） ，材 料 又是 不 锈钢 ，为在 切 削过 程 中塑 性变 形 大 ，使切 削 力 增
温度／ ℃ 图 ３
≥６
冷却速率／ ｈ ℃・ 。
出炉温 度／ ＇ Ｃ 炉外冷却
≤５ ０
２０ ５ 隔热材料 内冷至室温
加 。同时 ，不锈 钢 的加 工硬 化 严重 ，热 强 度高 ，在
高温、高压下，与其他金属的亲和性强 ，易产生粘
附 现象 ，并形 成 积 屑 瘤 ，既 加剧 了 刀具 磨 损 ，又 会 出现撕 扯 现 象 ，使 已加 工表 面 恶 化 ，表 面 质量 差 。
如表 ２ 所示 。
表２ 焊接参数
焊接 电流 极 方法 种类 性 焊丝 牌 号 焊剂 焊接 电弧
／ Ａ
剧 磨 损 阶 段 ，辊 面 的 焊 带 间 隙 处 局 部 开 始 出现 脱 落 ，形 成 宽 １ １ ｍｍ ，深 约ｌ ～ ． ５ ｍｍ的 环槽 ，辊 面 出
现 点 蚀 与 裂 纹 。过 钢 量 达 到 ８ 万 ｔ ，环 槽 深 度 可 ０ 后
焊 后进 行 炉 内 整体 去 应 力 退火 ，炉 内采 用热 电
对 此 现 象 ，我 们 进 行 了综 合 分 析 ，认 为 工 艺 路 线 无 基 本 问题 ，问 题 出在 堆 焊 层 材 料 和 表 面 硬 度 上 ，必 须选 择 一种 高 耐蚀 性 、高 耐磨 性 和 高耐 热 疲
劳 性 的堆 焊材 料 。
之 ，稀 释率 则 增 大 。
１ 焊接性分析 ．
在Ｅ ６ Ｈ３锻件上堆焊Ｉｃ ｎ １２耐腐蚀、耐磨层 ｎ ｏ ｅ６ ５
属 我 公 司首 次 碰 到 ，无 任 何 经 验 可 以 借 鉴 。Ｅ ３ Ｈ６ 属 于船 用 高 强 度钢 板 ，具 有 优 良的低 温 冲击 韧 性 ，
（ ）焊道间距 ４
Ｙ ５ 、Ｙ ５ 、Ｙ １ 、 Ｙ ２ 等 ，发 现 大 多 数 Ｍ０ １ Ｍ０ ２ Ｍ ０ ＳＴ 车 刀加 工 高 硬 度不 锈 钢时 刀尖 磨 损严 重 ，前 刀面 产 生 月 牙洼 ，切 削 刃有 微 小 的剥 落 和缺 口 、发 红 ，易
７６ ２ 刀片 ，并微调加工工艺 ，落料 时留工艺夹头 ，
焊道 间距减少 ，则焊 道间搭
接 量 增 大 ，焊 接 时 熔 化 的 母 材 就 减 少 ，稀 释 率 减
小 ；反 之 ，稀 释 率 则增 大 。
（ ）焊接位置 ５
下坡焊熔池受重 力作用流动
较高的强度、良好的耐腐蚀性能及较好的焊接性。
堆 焊 时 若 堆 焊 焊 材 不 变 ，其 堆 焊 层 的 化 学 成 分 及 性 能主 要 取 决于 堆 焊 层材 料 的 稀释 率 。而焊 条 电弧 焊 堆焊 稀 释 率 主要 由焊接 电源 极性 、焊 接 电流 、焊 条直 径 、焊 道 间距 、焊 接 位 置 及焊 条 摆 动等 因素 决
外 圆 、内 孔一 刀 落 。
通 过 以上 方 法 ，很好 地 解 决 了高硬 度 堆 焊 辊 的 堆 焊 、加 工 问题 。交 付钢 厂 使用 后 ，明 显提 高 了过
钢量。 Ｗ Ｍ
（０ ｌ１１ ２ １ １０ ）
争 … 磊
５ ５
Ⅱ级 以 上 合格 。
＞６ ｍｍ及 两端 Ａ － ６３ 中心 孔 。
３ 现场反 馈问题及解决方法 ．
辊 子 交 付 钢厂 使 用 后 ，情 况 不 尽 如 人意 ，钢 厂
反馈大部分辊子使用寿命６ 万ｔ ０ ，部 分 辊 子 使 用 寿
图 ２
命 可达 到８ 万ｔ Ｏ 。在 过 钢 量 ２ ～４ 万 ｔ 处 于 稳 定磨 Ｏ ０ 时
偶测 温 ，测 量 位 置 至少 包 括装 炉 顶 、 底 、中 心 及外 部位 置 。装 炉时 应 保证 辊 子 之 间空 气 循环 良好 ，从 而确 保 最 终加 工 时具 有 均 匀 的硬 度 ，焊缝 金 属表 面 硬度 要 求４ ～５Ｈ Ｃ ６ ０ Ｒ 。热 处 理 参数 如表 ３ 示 。 所
ｓ 造 嚣
焊 挽救 时 ，应 将缺 陷彻 底清 除 ，打 磨 至 露 出金 属 光 泽 ，并 经 探 伤 检 验 合 格 后 用 相 应 焊 条 补 焊 ，并 打 磨 光 顺 。调 质 一 般 按 图样 要 求 进 行 ，硬 度 质后 按 图２ 两 端 堆 焊 防 溢 槽 ，长 度 车 线 性缺 陷 。 当单 独 气孔 、夹 渣 等 缺 陷＞ ｍｍ ×３ ｍ ｌ ａ ｒ
稀 释 率 也 较 小 ；反 之 ，直 流 正 接 焊 缝 稀 释 率 则 较
大。
面 与拉 伸 主 液 压缸 支 座之 间有 相对 支 撑 运动 。故 需 在Ｓ ０ ｍｍ 球 面 上 堆 焊５ Ｒ３０ ｍｍ厚的 Ｉｃ ｎ １２ 耐 腐 ｎ ｏ ｅ６ ５ 蚀 、耐 磨 层 ，以增 强其 耐 腐蚀 、耐磨 性 。
．
Ｓ
遁
浅谈Ｅ ３船板堆焊Ｉｃｎ １２ Ｈ６ ｎ ｏ ｅ６５
张家港 长力机 械有限公 司 （ 江苏 ２ ５ ２ ） 茅裕芳 １ ６ １
２ １年 我 公 司承 接 Ａ Ｌ 司一 批 船 用拉 伸 主 液 ００ Ｐ 公
压 缸 ，其 缸 体 如 图 １ 示 ，材 质为 Ｅ ６ 所 Ｈ３ 锻件 。 因该 液 压 缸 用 于海 上 油 轮 ，且 该液 压 缸 的Ｓ ０ ｍｍ。 Ｒ３ ０ 球
按 图１ 半精车 各档尺寸（ 留精 加工 留余量 ） ，钻
（ ）各 孔 ，机 加 工 后 进 行 磁 粉 或 渗 透 检 测 ，按 镗
Ｊ ／５ ０ ． 级以上合格 ，不得有裂纹和集 中的 Ｂ Ｔ ０ ０１ １ ５Ｉ
线膨胀系数大 ，尺寸精度较难控制。并且从 已加工
３ ５ｉ ４
磊
参 Ｉ工 ， ’… ｜ 。ｆ ． 『 ； 曷 ｝ 两 Ｉ 邪
时 应 进 行 补 焊 ，局 部 修 磨 量 应 ≤０８ ．ｍｍ深 ￣ ３ １ ｍｍ ］ 宽 ，补 焊 只允 许 采 用 惰性 气 体保 护 焊 。 补焊 所 用焊 材应 保 证 最终 辊 面 金属 成分 及 硬 度在 规 定规 范 内 。 精 加 工 前确 认 粗加 工后 毛 坯 无 不 合格 缺 陷 。按 图 １ 车 各 档 尺 寸 、钳 工 、 清 铁 屑 、去 毛 刺 。精 加 精 工后 可 进行 磁 粉Ｍ Ｔ 或渗 透 Ｐ 复查 ，按Ｊ ／５ ０ ． Ｔ ＢＴ ０ ０１ ５
（ ）焊 接 电 流 ２
焊 接 电流 增 大 ，则 电弧 电弧
增粗 增 强 ，熔 深 加 大 ，从 而 导致 熔 化 更 多 的母 材 ， 因此 稀 释率 增 大 ；反 之 ，稀 释 率 则减 小 。 （ ）焊 条直 径 ３ 焊 条 直 径 越 小 ，所 需 的焊 接
电 流越 小 ，则熔 化 的 母材 越 少 ，稀 释 率 也越 小 ；反
Ｓ Ｗ 流 Ｓ 一５８ ３２ Ａ 直 反 Ｗ ２Ｍ ＿ ＨＪ６ ０ ２０３０～４ ０２ ～３ ０ ～４ ０ ０ ８ ２２ ０ ５
兰 ０８ 咖 Ｏ ６
越 ０ ． ２
Ｏ
过钢量／ ｔ 万
图 ４
辊 子堆 焊 完 后 肉眼检 查 其 表面 缺 陷 ，如发 现 较 深 或 较 大 凹坑 ，则 应将 该 处打 磨 圆滑 直 至 露 出金 属 光泽 ，采用 焊 条 电弧 焊 或氩 弧焊 进 行 修补 。
定。
（ ） 电源 极 性 １
使 用 直 流 弧 焊 机 时 ，采 用 直
流 反 接 极 性 （ 条 接 正 极 ） ，焊 接 时 电 子 从 负极 焊 （ 件 ）发 射 到 正极 （ 条 ），这 样 工件 上 所 得到 工 焊 的热 量 小 于焊 条 上所 得 到 的 热量 ，焊缝 熔 深 较 浅 ，
焊接 速度
达２ ｍ ～３ ｍ，且 辊面 点 蚀严 重 。 如 图４ 所示 。
曼 １ ． ０
０４ ．
直径 电流 电压 牌号
／ ｍ ａ ｒ
／ Ｖ ／ ｍｍ． ｎ ’ ｍｉ 。
Ｓ Ｗ 直流 Ｓ ５ ． Ｈ ２ ｏ２０ ３ ０ ８ ２２ ０ ｏ Ａ 正 Ｗ一 ： 踟 ２ Ｊ６ ８ ～ ５ ～３ ０ ～４ ０ ５ ２ Ｓ Ｗ Ａ 直流 Ｓ ５８ ３ Ｊ印 ｏ ４ ０ ８ ２２ ０ ５ 反 Ｗ一 ２Ｍ ． Ｈ ２ ３ ～ ０ ～３ ｏ ～４ ０ ２ ｏ ２