1500熱連軋粗軋軋機(jī)牌坊與平衡缸配合面磨損的現(xiàn)場修復(fù)和預(yù)防

1、（淄博福世藍(lán)高分子復(fù)合材料技術(shù)有限公司，山東淄博）【摘要】采用新型高分子復(fù)合材料對1500熱連軋（粗軋）軋機(jī)牌坊與平衡缸配合面磨損進(jìn)行現(xiàn)場修復(fù)；對磨損原因和現(xiàn)場修復(fù)的優(yōu)勢進(jìn)行了分析，并提出了預(yù)防設(shè)備故障的改進(jìn)措施?！娟P(guān)鍵詞】1500熱連軋（粗軋）軋機(jī)牌坊與平衡缸配合面磨損、軋機(jī)滑板、軋機(jī)平衡塊1設(shè)備簡介軋機(jī)是實(shí)現(xiàn)金屬軋制的關(guān)鍵設(shè)備，粗軋?zhí)幱诩訜岷途堉虚g環(huán)節(jié)，而粗軋機(jī)是粗軋區(qū)域的關(guān)鍵設(shè)備，其作用是將加熱爐加熱好的板坯軋制成符合精軋要求（規(guī)格、溫度、表面質(zhì)量、板型）的中間坯。壓下裝置壓下平衡組件平臺上支撐輥工作輥下支撐輥支撐輥軸承座支撐輥軸承座工作輥軸承座上支撐輥上工作輥下工作輥下支撐輥牌坊（機(jī)

2、架）HAGC油缸軌座載荷單元5（圖1）軋機(jī)結(jié)構(gòu)2設(shè)備問題和原因分析 1500粗軋機(jī)傳動側(cè)出口牌坊與平衡缸配合面出現(xiàn)磨損情況，在平衡缸拆卸下來之后根據(jù)平衡缸油槽與牌坊配合部位判斷并作為基準(zhǔn)測量其他部位磨損尺寸磨損量在3-5mm左右。在板帶軋制過程中對板帶成品率影響最大的就是板型控制技術(shù)，在板帶軋制中，鋼坯進(jìn)入軋輥過程中咬鋼的一瞬間，軋件對工作輥的沖擊力達(dá)到峰值，而在一條鋼坯完成軋制時軋機(jī)在拋鋼的一瞬間，軋輥不受軋制力的控制時工作輥瞬間返回原型。因此在連續(xù)軋制過程中，軋機(jī)工作輥咬鋼和拋鋼的瞬間會對軋機(jī)牌坊形成一個較大的沖擊力，一旦襯板或平衡缸緊固螺栓松動使軋機(jī)牌坊與襯板之間出現(xiàn)配合間隙，導(dǎo)致工作輥

3、在咬鋼和拋鋼的時候襯板與機(jī)架反復(fù)拍擊，會使配合面出現(xiàn)磨損。另外間隙出現(xiàn)后工作輥冷卻水會夾雜著軋件表面的氧化鐵皮進(jìn)入配合面進(jìn)而加劇磨損，使軋制過程不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生軋廢、鐮刀彎、掛框等缺陷和事故，另外平衡缸與牌坊配合部位磨損還會加大平衡缸與襯板的配置尺寸難度，使得工作輥工藝尺寸間隙得不到良好的保證，不僅使軋制難度加大同時也加大了輥系對平衡缸、軋機(jī)牌坊的沖擊磨損，形成惡性循環(huán)，嚴(yán)重影響板帶板型控制與安全生產(chǎn)。3.設(shè)備問題的修復(fù)模式1）傳統(tǒng)修復(fù)模式的優(yōu)勢及可行性分析1 機(jī)械加工去除法。即在線通過機(jī)加工方法清除牌坊表面受損層加工出配合面，通過加大平衡缸的襯板厚度或加墊片的方式來達(dá)到要求精度。使用該方法修

4、復(fù)后使用一段時間后又會出現(xiàn)磨損，還要再次進(jìn)行機(jī)械加工。多次機(jī)加工后對牌坊強(qiáng)度和剛度產(chǎn)生不利影響，該方法不能從根本上修復(fù)磨損。2 需要補(bǔ)焊后在現(xiàn)場機(jī)加工，加工出結(jié)合面。大面積堆焊容易造成牌坊受熱應(yīng)力變形、彎曲。且修復(fù)好之后結(jié)合面和襯板在沖擊、腐蝕作用下又會出現(xiàn)磨損。也不能根本上解決磨損，且工期長。消耗了企業(yè)大量人力、物力、財力。3 激光熔覆。與傳統(tǒng)堆焊、噴涂、電鍍相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結(jié)合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點(diǎn)，因此激光熔覆技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊，但是往往因?yàn)樵靸r高，工期長等原因無法在短時間內(nèi)完成修復(fù)。傳統(tǒng)檢修所需的維修勞務(wù)費(fèi)用、設(shè)備運(yùn)輸和機(jī)加工費(fèi)用等

5、綜合費(fèi)用較現(xiàn)場修復(fù)高，同時受現(xiàn)場空間的局限較大，但修復(fù)精度相對較高。2）現(xiàn)場修復(fù)模式的優(yōu)勢及可行性分析現(xiàn)場修復(fù)是近幾年興起的一種檢修模式，其原理是在不機(jī)加工的前提下，采用高分子復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)在現(xiàn)場進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)用的高分子復(fù)合材料固化后形成的化學(xué)鍵連接作用力使其與修復(fù)的金屬部件形成優(yōu)異的粘著力，滿足設(shè)備在運(yùn)行中承受各種復(fù)合力的要求。此類修復(fù)材料以福世藍(lán)2211F性能較為可靠。4.高分子材料現(xiàn)場修復(fù)分析針對平衡缸與軋機(jī)牌坊配合面磨損問題，淄博福世藍(lán)公司結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備情況提出了修復(fù)方案（見圖2），將軋機(jī)牌坊尺寸恢復(fù)至原設(shè)計尺寸來滿足安裝使用要求（前提是平衡缸厚度尺寸及平面度沒有損傷，即平衡缸裝配襯板

6、后尺寸為標(biāo)準(zhǔn)尺寸）。此方案的現(xiàn)場修復(fù)精度通過幾個環(huán)節(jié)保證：依靠加工模板修復(fù)磨損的部位，確保修復(fù)部位的平面度和光潔度；依靠模板定位頂絲，確保材料厚度及牌坊機(jī)架間距尺寸；依靠材料本身具有的抗壓、抗腐蝕、延展、抗溫等性能確保材料的良好使用。（圖2）方案示意圖據(jù)此根據(jù)平衡缸長寬尺寸加工厚度在30-40mm左右的模板作為模具進(jìn)行修復(fù)，并在模板上下安裝頂絲用以定位。修復(fù)時首先對牌坊表面進(jìn)行處理，將模板裝配至軋機(jī)牌坊之后測量并定位模板，測量出軋機(jī)窗口間距并減處平衡缸及平衡缸襯板的厚度尺寸計算出需要調(diào)整的尺寸，定位完成之后拆卸模板并在表面刷涂脫模劑，牌坊表面涂抹高分子復(fù)合材料并裝配模板，等待材料固化完成之后將

7、模板拆卸下來，再次調(diào)和涂抹材料（薄薄一層，以達(dá)100%面配合）裝配平衡缸。該軋機(jī)上午十二點(diǎn)停機(jī)，加上拆裝平衡缸時間總共修復(fù)時間為十二小時，晚上十二點(diǎn)準(zhǔn)時開機(jī)投產(chǎn)?，F(xiàn)場修復(fù)施工工藝1. 根據(jù)平衡缸長寬尺寸加工厚度在30-40mm左右的模板并預(yù)留緊固和定位螺孔；2. 機(jī)架表面先烤油處理，然后打磨氧化層后再進(jìn)行表面噴砂處理； 3. 模板表面清洗干凈，模板預(yù)留的緊固和定位螺孔涂脫模劑，并將頂絲安裝到位。4. 安裝模板。安裝過程中使用千分尺以對稱的襯板為基準(zhǔn)面進(jìn)行測量，測量過程中至少取六點(diǎn)測量，以保證安裝后的平面度、垂直度和滿足安裝公差。尺寸調(diào)整好以后，將模板拆除，頂絲不動（見圖3）；模板牌坊緊固螺栓定

8、位螺桿（圖3）定位示意圖5. 計算材料用量，并調(diào)和涂抹材料； 6. 安裝緊固模板并測量安裝尺寸，保證安裝誤差在設(shè)計公差范圍內(nèi)；5. 材料固化后拆卸模板，用砂紙打磨表面，去除材料表面光滑層，清理多余材料；6. 平衡缸與軋機(jī)牌坊配合面刷涂脫模劑；7. 再次調(diào)和材料薄薄一層涂抹至牌坊需修復(fù)表面以達(dá)100面配合；8. 裝配平衡缸，裝配到位，等待材料固化；9. 材料固化完成后再次適當(dāng)緊固螺栓，核實(shí)尺寸，完成修復(fù)。 現(xiàn)場修復(fù)過程如下：表面處理涂抹材料裝配模板等待材料固化拆卸模板去除材料表面釉層再次涂抹材料裝配平衡缸修復(fù)完成6改進(jìn)措施根據(jù)軋機(jī)牌坊磨損原因進(jìn)行分析后我們不難發(fā)現(xiàn)，造成牌坊磨損的根本原因就是配合

9、面問題。由于設(shè)備平衡缸設(shè)計圖紙及機(jī)加工要求表面粗糙度為6.3，粗糙度等級較低，因此在配合過程中配合表面間的有效接觸面積越小，承受的壓強(qiáng)越大，磨損就越快。另外粗糙的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對應(yīng)力集中很敏感，從而影響平衡缸或者牌坊的疲勞強(qiáng)度。表面較大的粗糙度還會影響金屬零件的耐腐蝕性，粗糙的配合表面，易使循環(huán)水通過表面的微觀凹谷滲入到金屬內(nèi)層，造成表面腐蝕。因此新平衡缸或襯板在機(jī)加工后通常不能達(dá)到金屬與金屬之間的100%面配合，再加上軋制時軋件對軋輥的沖擊會間接導(dǎo)致牌坊與平衡缸或襯板形成拍擊使間隙加劇。為減少軋機(jī)牌坊與平衡缸或者襯板配合面的磨損，建議在更換新襯板或新軋機(jī)牌坊時針對配合面使用高分子復(fù)合材料進(jìn)行預(yù)保護(hù)，一是二者達(dá)到100%的面配合避免冷卻水侵入銹蝕，二是高分子復(fù)合材料所具的退讓性可以很好的吸收軋件對牌坊的沖擊力可減少襯板更換周期減少停機(jī)時間。7總結(jié)繼淄博福世藍(lán)公司在2006年針對軋機(jī)牌坊沖擊磨損開創(chuàng)了高分子復(fù)合材料現(xiàn)場修復(fù)工藝以來，期間已成功針對450-F6四輥軋機(jī)、850粗軋機(jī)、650粗軋機(jī)、550粗軋機(jī)、650精軋機(jī)實(shí)施了在線修復(fù)。2016年又成功實(shí)現(xiàn)針對1700熱連軋F(tuán)1-F6精軋機(jī)8塊彎竄固定塊與軋機(jī)