您当前的位置:五五电子网电子知识机械设备常识知识热喷涂在冶金轧辊(辊道)上的应用 正文
热喷涂在冶金轧辊(辊道)上的应用

热喷涂在冶金轧辊(辊道)上的应用

点击数:7802 次   录入时间:03-04 11:44:39   整理:http://www.55dianzi.com   常识知识
   热喷涂在冶金轧辊(辊道)上的应用
  1.在热轧夹送辊、张紧辊上的应用
  夹送辊机主要用于热连轧机卷曲段。由于卷曲时带钢咬入和甩尾时有很大的冲击力,较之一般输送辊磨损严重,故通常采用堆焊强化。而张紧辊在热连轧机的功能主要是将钢板拉直调平,以保证轧机轧辊能对钢板均匀施压,获得厚度均匀平整的薄板。为了增加耐磨性,原用张紧辊表面镀铬,但使用寿命仅为2.5个月。由于两种辊有效使用功能层不厚,近代多采用热喷涂技术。喷涂WC-Co金属陶瓷涂层,使用寿命高达6年而无需维修。
  2000年,武钢机制公司与武汉材保所合作,成功的将爆炸喷涂技术用于出口哈萨克斯坦的张紧辊上。喷涂辊尺寸φ1500mm x 1700mm,重5000kg。
    2.在连铸辊上的应用
    作为工艺性极强的连铸设备的主要部件,连铸辊直接与高温铸坯相接触,担负着支承、
导向、夹送、矫直铸坯的任务,经受着高温、高湿、大负荷、小直径化的考验。辊面因氧化、磨损而凹凸不平,因冷热疲劳形成表面龟裂和环裂,因高压水和水蒸气形成表面点腐蚀,严重影响铸坯表面质量,使辊的使用寿命大幅度下降。
  2000年,武钢二炼钢厂与武汉材保所合作开展了连铸辊堆焊十爆炸喷涂复合修复强化 的可行性研究。堆焊用于大厚度磨损尺寸的补偿。系采用1Crl3NiMo堆焊合金。喷涂材料:
底层为自粘结粉末,工作涂层为金属陶瓷。连铸辊基材15CrMo,尺寸φ310mm×1700mm,涂层厚度0.1—0.3mm。经表面堆焊十爆炸喷涂复合强化的试验辊过钢67万吨后,目测检查辊面涂层尺寸内虽形成较多网状龟裂,但细而浅,可继续使用。而末喷涂强化处理的原品辊,过钢20万吨后即出现多条环形裂纹,裂纹宽度已达2—3mm,已不能再使用。
    上海交通大学爆喷了宝钢炼钢厂5根连铸辊,涂层材料为80Ni20Cr(底层)、75Cr3C2·25NiCr(表面层),涂层厚度为0.30mm。使用一年后,喷有涂层的连铸辊已连续使用7000余炉,表面仍保持原有特征,未出现龟裂等表面损伤现象。无喷涂层的连铸辊在使用3740炉后,表面出现明显的龟裂,部分辊子因裂纹超标而不得不下线修复。
    3.在镀锌沉没辊、稳定辊上的应用
    在冷轧连续热镀锌生产线使用的设备中,沉没辊、稳定辊、轴承及支架是放置于熔融锌液中的关键设备,它对于保证镀锌薄板具有均匀的厚度、光洁的表面和良好的产品质量起着至关重要的作用。
    当冷轧连续热镀锌生产运行时,这些部件在460—680℃的熔融锌液中,受到活性很强的锌液的腐蚀和渗透,使辊面产生点蚀、蚀坑而变得粗糙,表面粗化使带钢表面形成凹痕和挂渣。另一方面又使沉没辊、稳定辊摩擦力增大,导致磨损。当锌熔液铝含量高或为纯铝时更严重,因为熔融铝具有更强的化学活性,能与大多数金属发生强烈的铝热反应,生成铝的金属间化合物,熔融铝液被称为金属的“溶剂”。即使使用含W、Co等不与铝液反应的贵金属元素的扶基耐蚀耐热合金,也因铁质基相组分与铝液的强烈反应而过早损坏。
    上海宝钢机械厂同台湾汉泰熔研股份有限公司合作,利用高速火焰喷涂修复宝钢2030冷轧热镀锌机组沉没辊、稳定辊,大大延长了辊子的使用寿命,提高了镀锌板的表面质量,在正常使用条件下,采用TOCAL0技术喷涂修复的沉没辊、稳定辊一次上线稳定寿命为21天以上(合金辊寿命低于10天),最长使用寿命可达40天以上。
    武钢机制公司采用自研制焊丝,借助埋弧焊工艺,成功堆焊修复了热镀锌沉没辊。沉没辊材质ZG4Cr25Nil5Si2,辊尺寸为φ600mm x1400mm,堆焊层厚10毫米,使用寿命比原ZG4Cr25Nil5Si2辊提高0.5—1倍。同期,武汉钢通表面工程公司采用HVOF超音速喷涂修复热镀锌锅轴套,喷涂材料为钻基碳化钨金属陶瓷WC/CO,使用寿命亦可达40天以上。
  武汉材保所采用等离子喷涂技术,在热镀铝沉没辊和稳定辊表面喷涂尖晶石型阶梯陶瓷涂层,用水玻璃封孔处理,并对陶瓷涂层进行抛光精饰处理,在300℃下固化和预热处理2h。使用寿命显著提高,可使用15天以上。使用一个星期后的稳定辊在Na0H热溶液中清洗后,喷铝镁尖晶石陶瓷涂层的稳定辊表面十分光洁,无蚀坑;而合金钢辊则产生明显的蚀坑,且铝液与辊面粘附牢固,不易清洗干净。
  4.在炉辊上的应用
    日本采用热喷涂技术强化退火炉辊表面,使带钢缺陷率降至零。研究开发的一种用于爆炸喷涂含硼化物的氧化物弥散强化型新型金属陶瓷材料(CoCrAlY—Y203十CrB),使炉辊的使用寿命长达6年,且无剥落、无铁鳞、无渣皮,表面粗糙度未发生变化,标志着退火炉辊质量的重大提高。
    炉辊表面涂层材料及喷涂工艺应根据炉辊使用温度进行选择:在低温区(540℃),如张紧辊和偏转器辊,可用高耐磨WC—Co金属陶瓷爆炸喷涂,NiCr—Cr302、NiCr—MCrAIY高速火焰喷涂,或氧化物陶瓷等离子喷涂,甚至火焰喷熔或等离子喷焊镍基或钻基自熔合金涂层。
    当温度达850℃时,仍可使用爆炸喷涂、高速火焰喷涂NiCr—Cr302、NiCr—MCrAIY金属陶瓷涂层。炉温进一步上升,则考虑选用氧化物陶瓷。850℃以上直至1200℃,可使用爆炸喷涂氧化物弥散强化型金属陶瓷涂层(如CoCrAlY十氧化物、NiCrAlY十氧化物)及等离子喷涂陶瓷涂层。在个性与还原性气氛中,这些涂层有优良的抗堆积性和耐磨性。
    当温度超过1200℃时,则应采用等离子喷涂氧化物陶瓷。采用高速等离子喷涂技术及热喷涂用纳米氧化物材料,将为炉辊提供更高质量的表面涂层。
    5.在输送辊上的应用
    钢铁生产中的各种输送辊数量大。由于需承受高温腐蚀、高温磨损、钢材冲击等作用,采用普通材料及工艺制造的输送辊,使用性能及寿命均不尽人意,采用热喷涂技术可得到满意的结果。  
    (1)大型、板材轨机轧辊。采用高速火焰喷涂或爆炸喷涂WC—Co金属陶瓷涂层,喷涂后不加工,直接使用。由于涂层硬度高,具有优异的抗犁削、凿削和耐磨性能,且喷涂态的粗糙表面能提供咬合钢板所需的啮合力,使轧辊表面具有足够的摩擦力而不会产生滑动。涂层磨损后可修复后再使用。这种喷涂轧辊的使用寿命比镀铬轧辊或表面硬化钢轧辊的寿命提高40倍。
    (2)导轨和传送辊。薄板热轧轧机的导轨承受高温钢板的滚动和高温磨损及氧化铁皮等磨料的高温磨料磨损。采用高速火焰喷涂或爆炸喷涂工艺,在导轨表面喷涂NiCr—Cr3C2金属陶瓷涂层,具有优异的耐高温磨损性能,使用寿命比未涂覆的导轨提高10倍。钢板加热炉用传送辊等离子喷涂Cao或Mg0稳定的zr02耐热陶瓷涂层,成功地解决了传送辊金属表面与赤热钢板之间的粘着、结瘤、高温磨损等难题,并大大改善了热轧钢板表面的质量。
    (3)热连轧机传送辊。热连轧机的传送辊经受炽热钢板的冲击、磨损、高温滑移、氧化、热震等,采用火焰粉末喷涂自熔合金涂层并进行重熔处理,获得完全致密的呈冶金结合的涂层,具有优异的耐热、耐磨、耐冲击等特性,特别是使用要求较高的薄壁空心G辊道。
    自20世纪80年代,第一重型机器厂引进联邦德国SMS公司传送辊表面火焰喷熔镍基  自熔合金涂层技术,采用进口的3309镍基自熔合金粉末,氧乙炔火焰喷熔工艺完成了宝钢2050轧机411根传送辊的表面涂层加工。武钢矿业机制总厂利用德国西马克技术,喷焊武钢二热轧厂等传送辊共计200余支,使用寿命比原堆焊强化辊提高12倍以上。

本文关键字:冶金  喷涂  常识知识机械设备 - 常识知识

《热喷涂在冶金轧辊(辊道)上的应用》相关文章>>>