轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置

621 编辑：中冶有色技术网来源：安徽马钢设备检修有限公司

2024-06-06 14:23:14

权利要求书： 1.一种轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置，其特征在于：它包括整体呈长方体状的结构件工装架(2)和加热工装(4)，所述结构件工装架(2)上设置有移动装置和升降装置(3)；所述结构件工装架(2)四个拐角处分别对称设置有支撑块(22)，支撑块(22)中心处开设有螺纹孔，所述升降装置(3)包括螺纹连接于支撑块(22)螺纹孔内的调节螺杆(31)，调节螺杆(31)的底部可拆卸或固定设置有圆盘状的螺杆座(32)。

2.根据权利要求1所述的一种轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置，其特征在于：所述移动装置为对称设置于结构件工装架(2)底部两侧的四个移动滚轮(21)。

3.根据权利要求1所述的一种轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置，其特征在于：所述加热工装(4)包括燃气总管(43)，燃气总管(43)的中部设置有燃气接口(44)，燃气总管(43)的两端分别连通设置有“7”字型燃气管(41)，各“7”字型燃气管(41)上均布有若干烧嘴(42)。

4.根据权利要求1所述的一种轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置，其特征在于：所述结构件工装架(2)由80mm厚钢板切割加工而成。

5.根据权利要求2所述的一种轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置，其特征在于：所述支撑块(22)由60mm厚钢板加工而成并焊接在结构件工装架(2)拐角处，所述调节螺杆(31)由φ50mm圆棒机械加工而成。

说明书：轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置技术领域[0001] 本实用新型属于机械领域，涉及一种轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置。

背景技术[0002] 粗轧机是用于轧制火车轮箍、各种环形件、齿轮坯、吊车轮及滚动轴承内外圈等产品的专用设备，它通常是由底座、移动式大走架、移动式小走架机械传动系统和高压水控制

系统等到组成的八辊卧式轧机。这些移动式大走架或移动式小走架通常呈“7”字型，如图1

所示，通过这些大型或小型的“7”字型移动式走架上安装的抱辊控制轧件壁厚。由于粗轧机

长期的轧制，导致前后不断移动的大、小的“7”字型移动式走架两侧产生磨损，随着磨损面

越来越大，逐渐无法满足轧制工艺需求。如果将这些大、小“7”字型移动式走架整体更换，则会浪费大量的采购成本，而若外委厂家离线修复，则周期长，影响轧制生产的有序开展；若

企业针对这种磨损面实施本体磨损增材堆焊的话，需要保证MT、PT渗透探伤无裂纹和气孔

缺陷，再通过机械和手工研磨恢复图纸尺寸和精度，轮箍轧机大走架、小走架材质ZG270?

500，此类材料可焊性能较好，但焊接修复时的主要问题：大走架、小走架焊接厚度在150mm

以上易产生焊接冷裂纹、层状撕裂以及堆焊层厚度控制。

实用新型内容

[0003] 针对在背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置，其解决技术问题的技术方案如下：

[0004] 本实用新型一种轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置，它包括整体呈长方体状的结构件工装架和加热工装，所述结构件工装架上设置有移动装置和升降装置；

所述结构件工装架四个拐角处分别对称设置有支撑块，支撑块中心处开设有螺纹孔，所述

升降装置包括螺纹连接于支撑块螺纹孔内的调节螺杆，调节螺杆的底部可拆卸或固定设置

有圆盘状的螺杆座。

[0005] 进一步地，所述移动装置为对称设置于结构件工装架底部两侧的四个移动滚轮。[0006] 进一步地，所述加热工装包括燃气总管，燃气总管的中部设置有燃气接口，燃气总管的两端分别连通设置有“7”字型燃气管，各“7”字型燃气管上均布有若干烧嘴。

[0007] 进一步地，所述结构件工装架由80mm厚钢板切割加工而成。[0008] 进一步地，所述支撑块由60mm厚钢板加工而成并焊接在结构件工装架拐角处，所述调节螺杆由φ50mm圆棒机械加工而成。

[0009] 本实用新型一种轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的修复工艺，所述磨损面位于所述“7”字型移动式走架的两侧面，通过上述技术方案中所述轮箍轧机“7”字型移动式走

架磨损面的堆焊装置进行，先将“7”字型移动式走架水平摆放在结构件工装架一侧水平面

上，然后通过移动装置把整体移动至焊接场地，再通过升降装置的调节螺杆调节结构件工

装架，使得结构件工装架固定在水平地面上并且放置于结构件工装架上的“7”字型移动式

走架两侧的磨损面处于水平焊接位置，然后按如下步骤进行焊接修复；

[0010] S1、焊前准备：[0011] 1.1)、焊接设备：数字化控制逆变式手工二氧化碳气体保护焊机，焊接材料采用ER50?6焊丝，混合气体为氩气和二氧化碳气体；

[0012] 1.2)、加热装置：加热工装；[0013] 1.3)、辅助设施：角磨机、锉刀、手锤、扁铲、面罩、、样板、测温仪、放大镜、保温棉；[0014] 1.4)、焊件材料：本体ZG270?500；[0015] 1.5)、焊前堆焊要求：通过手工角磨机清理磨损表面去除铁锈、油脂、水分，使用加热工装预热；

[0016] 1.6)、焊接位置：水平横焊；[0017] 1.7)、焊接要求：所有焊接层必须无任何焊接缺陷并熔合于母材；[0018] 1.8)、焊接工艺参数：根据焊接设备、焊接材料、焊件材质以及焊接要求制定焊接参数；

[0019] S2、焊接实施：[0020] 2.1)、通过手工角磨机清理“7”字型移动式走架两侧的磨损面以去除铁锈、油脂和水分，通过加热工装分别在“7”字型移动式走架两侧的磨损面底部同时预热至设定温度；

[0021] 2.2)、堆焊时，两侧的磨损面同时采用数字化控制逆变式手工二氧化碳气体保护焊机进行对称堆焊，底层横缝焊接采用左向焊法，焊枪上下水平夹角70?85°，倾角50?70°，

表面堆焊层横缝为右向焊法的堆焊，焊枪上下水平夹角70?85°，倾角50?70°；

[0022] 2.3)、堆焊每一层控制在2?4mm，层层通过目测以及放大镜检测焊缝表面，确保有无焊接缺陷；

[0023] 2.4)、堆焊全部结束后，整体堆焊层进行550℃?650℃保温4小时的退火热处理，然后采用保温棉包扎缓慢冷却；

[0024] 2.5)、通过探伤检测堆焊层表面，确认无任何焊接缺陷后，进行机械加工和手工研磨，再通过样板检验验收，确保修复后的“7”字型移动式走架完全符合其安装配套部件运转

使用要求后，交付使用。

[0025] 进一步地，所述数字化控制逆变式手工二氧化碳气体保护焊机为NB?500数字化控制逆变式手工二氧化碳气体保护焊机，混合气体为80％氩气和20％二氧化碳气体。

[0026] 进一步地，所述底层焊接时，焊丝采用直径1.0mm的ER50?6焊丝，焊接电流为200～250A，电弧电压为28±1，焊接速度为18±1cm/min；所述堆焊层焊接时，焊条采用直径

1.2mm的ER50?6焊丝，焊接电流为260～300A，电弧电压为30±1，焊接速度为19±1cm/min。

[0027] 进一步地，通过加热工装分别在“7”字型移动式走架两侧的磨损面底部同时预热至的设定温度为250～350℃。

[0028] 相对于现有技术，本实用新型所述的一种轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置及修复工艺，其结构简洁，设计合理，制作成本低，使用方便，配合其导向纠偏方

法，通过在焊接修复前对磨损面进行250～350℃的预热以及焊后550℃?650℃保温4小时的

热处理，有效消除焊接应力，避免焊接时冷裂纹的产生(冷裂纹的必要条件是氢的浓集和淬

硬组织存在无法释放从而产生应力集中)，通过在焊接工艺上力求降低其Z向拘束力，以及

选择预热及控制焊接热输入等，避免层状撕裂(该现象主要来源于焊接Z向拘束力与热影响

区淬硬的因素)，通过对磨损面对称横焊并将堆焊层控制在2?4mm(大面积的堆焊产生大的

焊接热输入产生应力和变形无法释放)，以减少整体结构的应力和变形量。

附图说明[0029] 图1为本实用新型中“7”字型移动式走架的结构示意图；[0030] 图2为本实用新型轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置使用时的结构示意图；

[0031] 图3为本实用新型轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置使用时正面结构示意图；

[0032] 图4为本实用新型轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置使用时的爆炸示意图；

[0033] 图中：1、“7”字型移动式走架；11、磨损面；2、结构件工装架；21、移动滚轮；22、支撑块；3、升降装置；31、调节螺杆；32、螺杆座；4、加热工装；41、“7”字型燃气管；42、烧嘴；43、燃气总管；44、燃气接口。具体实施方式[0034] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的

实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下

所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0035] 除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的

“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“纵”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。“连接”或者“相连”等类

似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还

是间接的。本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

[0036] 实施例1：[0037] 图1示出了轮箍轧机“7”字型移动式走架1的结构示意图，轮箍轧机上各大、小移动式走架的结构基本如此，其整体呈“7”字型，长期运行后，两侧形成磨损面11。

[0038] 如图2?图4所示，本实用新型一种轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置，它包括整体呈长方体状的结构件工装架2和加热工装4，所述结构件工装架2用于水平放

置待修复的“7”字型移动式走架1，其结构整体呈框型，与“7”字型移动式走架1相适配；所述结构件工装架2上设置有移动装置和升降装置3，所述移动装置用于将该堆焊装置“7”字型

移动式走架1移动至焊接区域或将焊接修复好的“7”字型移动式走架1移出焊接区域，通常

可以在结构件工装架2底部两侧对称设置四个移动滚轮21；为便于“7”字型移动式走架1在

焊接修复时处于水平位置，所述结构件工装架2四个拐角处分别对称设置有支撑块22，支撑

块22中心处开设有螺纹孔，所述升降装置3包括螺纹连接于支撑块22螺纹孔内的调节螺杆

31，调节螺杆31的底部可拆卸或固定设置有圆盘状的螺杆座32，通过四个调节螺杆31对结

构件工装架2进行调整，使得放置其上的“7”字型移动式走架1的磨损面11处于水平位置，同

时使得结构件工装架2的四个移动滚轮21脱离地面，便于磨损面11焊接修复时的稳定性。

[0039] 本实施例中，为提升整个装置的稳固性，所述结构件工装架2可以由80mm厚钢板切割加工而成，支撑块22可以采用60mm钢板加工而成并焊接在结构件工装架2上，调节螺杆31

可采用φ50mm圆棒机械加工而成。

[0040] 本实施例中，为便于对“7”字型移动式走架1的磨损面11修复时的预热及焊后热处理，所述加热工装4包括燃气总管43，燃气总管43的中部设置有燃气接口44，燃气总管43的

两端分别连通设置有“7”字型燃气管41，各“7”字型燃气管41上均布有若干烧嘴42，对“7”字型移动式走架1的磨损面11加热时，向燃气总管43内通煤气，煤气经燃气总管分别流入两根

“7”字型燃气管41内，通过对各烧嘴42点火，即可实现对磨损面11的加热。

[0041] 实施例2：[0042] 本实用新型一种轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的修复工艺，所述磨损面11位于所述“7”字型移动式走架1的两侧面，通过实施例1所述轮箍轧机“7”字型移动式走架磨

损面的堆焊装置进行，先将“7”字型移动式走架1水平摆放在结构件工装架2一侧水平面上，

然后通过移动装置整体移动至焊接场地，再通过升降装置3的调节螺杆31调节结构件工装

架2，使得结构件工装架2固定在水平地面上并且放置于结构件工装架2上的“7”字型移动式

走架1两侧的磨损面11处于水平焊接位置，然后按如下步骤进行焊接修复；

[0043] S1、焊前准备：[0044] 1.1)、焊接设备：NB?500数字化控制逆变式手工二氧化碳气体保护焊机，焊接材料采用ER50?6焊丝，混合气体为氩气和二氧化碳气体(氩气80％、二氧化碳气体20％)；

[0045] 1.2)、加热装置：加热工装4；[0046] 1.3)、辅助设施：角磨机、锉刀、手锤、扁铲、面罩、、样板、测温仪、放大镜、保温棉；[0047] 1.4)、焊件材料：本体ZG270?500；[0048] 1.5)、焊前堆焊要求：通过手工角磨机清理磨损表面去除铁锈、油脂、水分，使用加热工装4预热；

[0049] 1.6)、焊接位置：水平横焊；[0050] 1.7)、焊接要求：所有焊接层必须无任何焊接缺陷并熔合于母材；[0051] 1.8)、焊接工艺参数：根据焊接设备、焊接材料、焊件材质以及焊接要求制定焊接参数；

[0052] 焊接工艺参数[0053][0054] S2、焊接实施：[0055] 实施工艺技术路线：安装调节轮箍轧机“7”字型移动式走架磨损面的堆焊装置??堆焊层水平位置??堆焊层表面清理??预热??堆焊??焊接方法??焊缝厚度??焊后热处理??堆焊层检验??堆焊层机械粗、精加工??局部手工研磨精加工??交付使用??周期验证。具体为：

[0056] 2.1)、通过手工角磨机清理“7”字型移动式走架1两侧的磨损面11以去除铁锈、油脂和水分，通过加热工装4分别在“7”字型移动式走架1两侧的磨损面11底部同时预热至设

定温度，该设定温度通常为250～350℃，避免堆焊层底部在大厚度“7”字型移动式走架1焊

接过程中产生大的应力集中，导致焊接后的冷裂纹，另外预热起到底层跟堆焊材料的熔合

性能冶金结合；

[0057] 2.2)、堆焊时，两侧的磨损面11同时采用NB?500数字化控制逆变式手工二氧化碳气体保护焊机进行对称堆焊，减少大面积堆焊产生应力和变形量，底层横缝焊接采用左向

焊法，焊枪上下水平夹角70?85°，倾角50?70°，表面堆焊层横缝为右向焊法的堆焊，焊枪上

下水平夹角70?85°，倾角50?70°，这样整体焊缝不仅避免堆焊层产生各种未熔合以及夹渣

等焊接缺陷，而且有利于磨损面耐磨性能；

[0058] 2.3)、堆焊每一层控制在2?4mm，层层通过目测以及5倍放大镜检测焊缝表面，确保无焊接缺陷；

[0059] 2.4)、堆焊全部结束后，整体堆焊层进行550℃?650℃保温4小时的退火热处理，然后采用保温棉包扎缓慢冷却，这样不仅能降低残余焊接应力和大的变形量，而且能确保堆

焊层焊接质量；

[0060] 2.5)、通过探伤检测堆焊层表面，确认无任何焊接缺陷后，进行机械加工和手工研磨，再通过样板检验验收，确保修复后的“7”字型移动式走架1完全符合其安装配套部件运

转使用要求后，交付使用。