熱軋2250精軋F(tuán)3軋機(jī)牌坊的激光熔覆

王煊 劉樂

摘要：本文通過對熱軋2250F3軋機(jī)剛度的跟蹤分析，確定了影響軋機(jī)剛度的主要因素。針對F3軋機(jī)CVC牌坊安裝面腐蝕問題，本文通過軋機(jī)牌坊的激光熔覆再制造在線修復(fù)實(shí)驗(yàn)，并在修復(fù)后進(jìn)行剛度測試及數(shù)據(jù)采集對比，提升了F3軋機(jī)剛度。

關(guān)鍵詞：精軋機(jī);軋機(jī)剛度;激光熔覆法

1前言

熱軋2250生產(chǎn)線采用國內(nèi)外流行的CVC+軋制技術(shù)，產(chǎn)線自2008年投產(chǎn)后隨著設(shè)備老化，設(shè)備功能精度降低，造成熱軋卷板不合格率明顯上升，全年設(shè)備因故障產(chǎn)生的非計劃停機(jī)時間逐年增加。在2014年全年產(chǎn)量461萬噸，遠(yuǎn)未達(dá)到其500萬噸的設(shè)計產(chǎn)能。據(jù)統(tǒng)計，2014年某鋼廠熱軋2250生產(chǎn)線板材一級品率99.59%，三級品率為0.04%，廢次品率為0.2%，同比2013年一級品率降低0.2%，三級品率降低0.04%，廢次品率增加0.14%。2014年產(chǎn)量461萬噸，2013年全年產(chǎn)量501.9萬噸。

2精軋機(jī)剛度分析

2.1軋機(jī)剛度的數(shù)據(jù)采集

精軋機(jī)每次標(biāo)定后采用直接壓靠法計算精軋機(jī)剛度，并進(jìn)行自動采集。熱軋2250生產(chǎn)線采用寶信系統(tǒng)記錄生產(chǎn)信息，通過升級，將每次的工作輥更換記錄，輥號，輥徑以及換輥后軋機(jī)標(biāo)定的剛度值，零點(diǎn)差均采集進(jìn)系統(tǒng)之中。通過每次換輥的剛度采集數(shù)據(jù)，可以詳細(xì)的分析出影響軋機(jī)剛度的各類因素。

2.2 F3機(jī)架剛度數(shù)據(jù)采集與現(xiàn)場設(shè)備調(diào)整對比

通過F3軋機(jī)剛度散點(diǎn)圖可以看出F3軋機(jī)剛度問題極為嚴(yán)重，首先其平均剛度值偏低，僅為2500kN/mm，而且其存在嚴(yán)重的剛度偏差問題，操作側(cè)剛度值下降嚴(yán)重且散點(diǎn)圖分布極散，說明F3軋機(jī)的剛度波動極大，這種剛度波動通過更換工作輥及支承輥都無法消除，因F3軋機(jī)的AGC缸均為2013年同時更換，遠(yuǎn)未到使用壽命且同時上機(jī)，故暫時排除AGC缸問題，自2014年7月起開始對F3軋機(jī)進(jìn)行窗口調(diào)整。

通過窗口調(diào)整可以明顯看出F3的剛度數(shù)據(jù)值在2014年7月后明顯收斂，但其剛度波動幅度仍然較大，在11月F3平均剛度最低達(dá)到2100kN/mm，此時通過窗口調(diào)整效果已經(jīng)不再明顯，故2014年底，對F3軋機(jī)的CVC塊進(jìn)行整體拆除更換，在拆除過程中檢查發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)3操作側(cè)出口的CVC安裝面即牌坊本體出現(xiàn)了嚴(yán)重的銹蝕，磨損，壓潰。

3 軋機(jī)牌坊的激光熔覆再制造實(shí)驗(yàn)及效果

2015年4月份年修，按計劃F3精軋機(jī)的操作側(cè)軋機(jī)牌坊CVC安裝面進(jìn)行激光熔覆修復(fù)，滑道拆除后可以觀察軋機(jī)牌坊安裝面的磨損情況，牌坊靠近軋機(jī)內(nèi)側(cè)有明顯的銹蝕痕跡，軋機(jī)內(nèi)側(cè)靠上部即正面觀察軋機(jī)牌坊CVC安裝面的左上角，有大片的壓靠磨損壓痕。

架設(shè)機(jī)加工設(shè)備，采用立式機(jī)床進(jìn)行銑削，每次銑削加工厚度第一次0.1mm，后續(xù)加工銑削厚度基本控制在0.05-0.2mm左右，每次銑削后檢查加工表面是否仍留有銹蝕的深坑，完全加工完畢后進(jìn)行一次精加工保證加工表面精度。

在機(jī)加工完成后移除機(jī)加工設(shè)備并在平臺上架設(shè)激光熔覆設(shè)備，平臺設(shè)備搭設(shè)安裝完成后開始對加工面進(jìn)行激光熔覆加工，激光熔覆加工設(shè)備為噴射式，將激光熔覆材料與壓縮氣體混合后直接噴射在熔池區(qū)域，同時使用激光器進(jìn)行照射加熱。

激光熔覆有效層厚度為0.30-0.35mm，激光熔覆后表面局部峰點(diǎn)用砂片打磨、拋光，用標(biāo)準(zhǔn)直尺進(jìn)行配合研磨平面度并進(jìn)行著色探傷，確定熔覆位置無裂紋等缺陷。

安裝全部完成后移除平臺，對軋機(jī)窗口進(jìn)行復(fù)測，并根據(jù)復(fù)測結(jié)果對CVC的工作輥窗口耐磨板進(jìn)行調(diào)整，將耐磨板背面增加不銹鋼墊片已恢復(fù)原有的窗口尺寸并對輥系進(jìn)行中心線找正。

3.3軋機(jī)剛度計算與分析

在F3軋機(jī)牌坊進(jìn)行加工之前，F(xiàn)3軋機(jī)的剛度波動變化極大，這種波動發(fā)生的原因是在F3軋機(jī)按照以往經(jīng)驗(yàn)調(diào)整軋機(jī)剛度時，都是按照工作輥窗口進(jìn)行調(diào)整，但是F3軋機(jī)CVC在安裝時因?yàn)檐垯C(jī)牌坊的安裝面已經(jīng)銹蝕并損壞，因此其與CVC的接觸面積就會變少，這樣就會造成CVC緊固后在正常軋制沒多久后就會出現(xiàn)松動，此時，在橫向軋制力的影響下，CVC會與工作輥軸承座一起產(chǎn)生共振，這種震動會加劇軋機(jī)牌坊的腐蝕，在CVC與軋機(jī)牌坊出現(xiàn)間隙后，常規(guī)測量的CVC窗口數(shù)據(jù)便不能正常反映實(shí)際的CVC窗口，這就會使按測量數(shù)據(jù)調(diào)整的窗口值不能正常保持輥系的垂直對中，也會是輥系產(chǎn)生嚴(yán)重的交叉從而嚴(yán)重影響軋機(jī)剛度，而每次支承輥更換時，這種調(diào)整又會造成軋機(jī)剛度的一次大的跳變，從而出現(xiàn)上圖中劇烈的剛度波動。

在F3軋機(jī)牌坊修復(fù)后，CVC與軋機(jī)牌坊良好接觸，安裝緊固，因此，其剛度值大幅上升，由原來的2600kN/mm的平均剛度增長為3000kN/mm，并且，隨著軋機(jī)牌坊修復(fù)后的剛度調(diào)整，工作輥窗口值調(diào)整可以顯著提升效果，在多次調(diào)整之后，F(xiàn)3軋機(jī)的平均剛度上漲到3200kN/mm。

4 小結(jié)

2015年4月利用大修時間，采用激光熔覆修復(fù)技術(shù)對邯寶熱軋廠F3軋機(jī)牌坊進(jìn)行了修復(fù)，至今使用良好。激光融敷面光滑無明顯腐蝕痕跡，無磨損。徹底解決了邯寶熱軋廠軋機(jī)牌坊腐蝕嚴(yán)重的問題，軋機(jī)穩(wěn)定性明顯提高。

采用激光熔敷技術(shù)再制造軋機(jī)牌坊，成功解決軋機(jī)的腐蝕磨損問題，保證設(shè)備功能精度，和產(chǎn)線的長周期穩(wěn)定運(yùn)行。提高了生產(chǎn)作業(yè)率和一級品率，降低了三級品率和殘次品率。在2015，2016，2017連續(xù)三年對軋機(jī)牌坊進(jìn)行修復(fù)后，產(chǎn)線作業(yè)率穩(wěn)步提高，一級品率逐年恢復(fù)至最好水平，三級品，廢次品率已經(jīng)降至歷史最低水平，效果顯著。

（作者單位：邯鋼西區(qū)熱軋廠）

作者簡介：王煊（1985年12月生，男），工程師。2008年7月畢業(yè)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，學(xué)士學(xué)位?，F(xiàn)任職于河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼西區(qū)熱軋廠二檔技術(shù)主管。