(4832) 57-27-07                                             Порошковые проволоки для наплавки и сварки

      Главная Каталог Информация Контакты Запрос Карта сайта

Опыт применения высокотехнологичной порошковой проволоки марки ВЕЛТЕК-Н370-РМК на ОАО "АрселорМиттал Кривой"

Лясов В.Г., Кузьменко Д.Ю., Панишко С.А., Сидоренко В.В.
ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог», Кривой Рог
Титаренко В.И. ООО "НПП РЕММАШ", Днепропетровск
Гиюк С.П. ООО «ТМ.ВЕЛТЕК», Киев, Украина

Наплавка является одним из самых эффективных методов восстановления и упрочнения деталей, особенно широко этот метод используется на металлургических заводах, в т.ч. ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог». При этом наплавка по своему общему назначению делится на восстановительную, когда с ее помощью восстанавливают форму и размеры изношенных деталей, и упрочняющую, когда при изготовлении новых деталей им стараются придать максимально возможную износостойкость для обеспечения максимального срока службы. Третьим вариантом применения наплавки является упрочняющая наплавка при восстановлении деталей, когда сочетают ремонтную наплавку, восстанавливающую формы и размеры изношенных деталей с приданием им максимальной износостойкости и срока службы.

Потенциал такого применения наплавки на металлургических заводах Украины, в т.ч. на ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» еще довольно большой. Особенно это касается деталей, требующих после восстановительно-упрочняющей наплавки механической обработки.

Проблематичность восстановительно-упрочняющей наплавки всех деталей, в том числе и механообрабатываемых, состоит в выборе состава или типа наплавленного металла, а значит наплавочного материала. Выбор наплавочных материалов для упрочняющей наплавки изношенных деталей требует более комплексного подхода, чем при упрочняющей наплавке новых деталей. Причиной этого является то, что детали, отработавшие одну или несколько кампаний, кроме того, что имеют на своей рабочей поверхности следы в виде износа различной формы и величины, трещины и т.д., еще и определенный объем внутренних напряжений, накопленных в процессе эксплуатации деталей. Поэтому выбранный наплавочный материал должен быть тесно связан с технологией упрочняющего восстановления, которая должна включать в себя комплекс мер, способных нейтрализовать эти отрицательные моменты, а наплавочные материалы, обеспечив требуемую износостойкость, могут свести к минимуму отрицательные факторы еще и от влияния остаточных сварочных напряжений при наплавке. Одним из таких перспективных материалов для упрочнения при восстановлении деталей, работающих в условиях больших удельных давлений, трения металла о металл при нормальной и повышенной температурах, может стать порошковая проволока ВЕЛТЕК-Н370-РМК.

Эта проволока, имеющая систему легирования C-Si-Mn-Cr-Mo-V-Ti, позволяет получить наплавленный металл, имеющий структуру сорбитного типа с включениями феррита и твердость после наплавки 370–420 НВ. Это давало основание предположить, что применение этой проволоки с одной стороны будет соответствовать техническим возможностям ОАО «АМКР» по термической и механической обработке, а с другой стороны обеспечит значительно более высокую износостойкость и срок службы валков и других деталей, наплавленных этой проволокой.

Для начала было принято решение: для опробования при наплавке валков Блюминга «1300» по новой технологии с использованием порошковой проволоки ВЕЛТЕК-Н370-РМК наплавить выпуска только третьего калибра 43-го комплекта валков: 43В – верхний валок, 43Н – нижний валок.

Наплавка по экспериментальной технологии выполнялась на той же специализированной установке КЖ-9704, что и восстановление по обычной технологии.

Выпуска первого и второго калибра на обоих валках восстанавливались по существующей на комбинате вышеописанной технологии наплавкой проволокой Нп-30ХГСА под флюсом АН-348А.

Наплавка выпусков 3-го калибра верхнего и нижнего валка производилась по отличной от существующей и несколько отличной при наплавке каждого валка технологии.

Восстановительно-упрочняющая наплавка выпусков калибра III валка № 43В была выполнена по следующей технологии на нижеуказанных режимах:

  • наплавочные материалы: порошковая проволока ВЕЛТЕК-Н370-РМК д. 4,0 мм, флюс АН-348А;
  • температура предварительного подогрева валка: 280–320 ºС;
  • режимы наплавки: Iнап = 450–550 А; Uд = 30–34 В; Vпод.пр = 95–105 м/час; Vнап. = 30–35 м/час;
  • общая толщина наплавленного слоя до 30 мм;
  • термообработка после наплавки – нагрев валка газовоздушными горелками до температуры 350 ºС, выдержка 8 часов, замедленное охлаждение в томильной яме.

В процессе наплавки проволока ВЕЛТЕК-Н370-РМК показала стабильное горение дуги, хорошее формирование наплавленного металла, отсутствие дефектов и легкую отделимость шлаковой корки. Твердость металла после наплавки 380–420 НВ. Однако при отключении газовых горелок в наплавленном слое начали образовываться радиальные трещины (до 20 штук на калибре), распространяющиеся до основного металла валка. Характер и время образования трещин свидетельствовали, что причиной их образования является остаточное напряжение, возникающее в более прочном и менее пластичном по сравнению с наплавкой Нп-30ХГСА наплавленном металле, образовавшем на теле валка большого диаметра (1300 мм) замкнутое кольцо, и недостаточная температура и условия термообработки.

Исходя из ситуации с образованием трещин и не имея технических возможностей повысить температуру термической обработки после наплавки, для более полного снятия напряжений, при наплавке выпусков 3-го калибра второго валка комплекта (валок № 43Н) были внесены коррективы. Толщина наплавки проволокой ВЕЛТЕК-Н370-РМК была уменьшена вдвое (с 30 мм до 15 мм) за счет наплавки подслоя толщиной 15 мм проволокой Нп-30ХГСА. Все остальные элементы технологии, в т.ч. режимы наплавки и термической обработки, были аналогичны технологии наплавки валка № 43В.

Во время термической обработки, после наплавки, при отключении газовоздушных горелок в наплавленном слое 3-го калибра валка № 43Н начали образовываться радиальные трещины, характер и время образования которых были аналогичны трещинам на валке № 43В, однако их количество было значительно меньше (в 2 раза).

После наплавки и термической обработки калибры валков были обработаны на вальцетокарном станке.

Испытание валков производилось в рабочей клети Блюминг «1300» цеха Блюминг 2. За время испытаний было прокатано 246 570 т заготовки.

Осмотр и замеры калибров после проведения испытаний, а также анализ работы валков показали:

  • Радиальные трещины, образовавшиеся после наплавки на наплавленной поверхности выпусков, в процессе прокатки не развивались, на качество прокатываемого металла влияния не оказали.
  • Износ, наплывы, рытвины, вмятины, задиры, образовавшиеся на выпусках после прокатки 246570 т заготовки, привели к необходимости выравнивания стенок выпусков на глубину (по сравнению с исходными перед прокаткой размерами):
    • на 1-м и 2-м калибрах, наплавленных по существующей технологии проволокой Нп-30ХГСА, соответственно на 22 мм и 19 мм, что соответствует обычным размерам глубины обработки после прокатки такого количества заготовок;
    • на 3-м калибре, наплавленном проволокой ВЕЛТЕК-Н370РМК – на 2 мм против обычных 8-12 мм при наплавке проволокой Нп-30ХГСА.

Исходя из задачи исключить образование трещин, что отрицательно влияет как на потенциал, так и на общую эффективность этой технологии, был опробован вариант технологии с чередованием в наложении слоев проволоками марок Нп-30ХГСА и ВЕЛТЕК-Н370-РМК с окончательным перекрытием наплавляемой поверхности наплавкой проволокой Нп-30ХГСА. Осмотр наплавленных калибров, произведенный после наплавки и термической обработки валков, показал полное отсутствие трещин. Однако, производственные испытания валков, наплавленных по этой технологии показали, что такой вариант предотвращения трещинообразования отрицательно сказывается на износостойкости наплавленного металла, т.к. в этом варианте технологии проволока ВЕЛТЕК-Н370-РМК дает только незначительное повышение износостойкости и величины износа по сравнению с Нп-30ХГСА. Таким образом, необходимо искать другой выход, сочетая работу над оптимизацией химического состава наплавленного металла и технологии наплавки.

Однако, параллельно работе над упрочнением валков блюминга «1300» в плане дальнейшего расширения применения порошковой проволоки ВЕЛТЕК-Н370-РМК, исходя из опыта наплавки этих валков, была выполнена восстановительно-упрочняющая наплавка деталей меньшего диаметра – плунжеров Ø400–480 мм пакетир-пресса и кантующих роликов, а также валков коксодробилки. При наплавке этих менее габаритных деталей проблем с образованием трещин не возникало. Срок службы валков коксодробилки увеличился в 1,5 раза, на остальных деталях испытания продолжаются.

Выводы:

1 Использование порошковой проволоки марки ВЕЛТЕКН370-РМК при упрочняюще-восстановительной наплавке валков заготовительных станов может повысить износостойкость калибров в несколько раз.

2 Необходимо продолжить работы по оптимизации технологии наплавки с использованием порошковой проволоки ВЕЛТЕК-Н370-РМК и состава проволоки с целью исключения образования трещин после наплавки, которые хотя и не влияют на качество прокатки и работоспособность валков, в дальнейшем могут ограничить потенциал технологии и проволоки.

3 Необходимо продолжить работу по расширению номенклатуры деталей, упрочняемых при восстановлении порошковой проволокой ВЕЛТЕК-Н370-РМК.

 

Опыт применения порошковой наплавочной проволоки ВЕЛТЕК-Н370РМ по восстановлению валков непрерывно-заготовочных станов на "Криворожстали"

 

                  

+7 4832 32-04-53
+7 930 820-14-20

weltek@pvrt.ru

.
   

 

Рейтинг@Mail.ru