軋機牌坊磨損修復的時間周期、工藝及案例探討

摘要：本文介紹了兩則使用高分子復合材料針對腐蝕磨損的牌坊底面進行現場修復的技術應用案例，分別是1580粗軋機和1750粗軋機，其最大磨損量分別為16mm和25mm。使用高分子復合材料技術進行修復有效的節約了停機時間，同時恢復了磨損尺寸，使底部支撐座與牌坊底面達到100%面配合，避免了水汽的侵蝕。修復后牌坊標高及水平度滿足原始設計要求，投入生產后運行正常，軋機剛度及水平值得到顯著提升，證明了使用福世藍高分子復合材料可以針對粗軋機牌坊底面大尺寸超差問題快速有效的進行現場修復。

關鍵詞：軋機牌坊磨損；現場修復；高分子復合材料技術；粗軋機

前言

熱軋板帶粗軋機在生產過程中由于工況惡劣，長期受冷卻水及水汽的侵蝕，加上軋制過程中承受總軋制力，因此在長期連續軋制過程中易導致底面腐蝕磨損。受生產節奏制約，企業多不能長時間停機進行修復，傳統激光熔覆修復時間長，無法第一時間現場解決此類問題。

高分子復合材料技術是一種針對軋機牌坊無損修復的現場修復方式，該修復工藝一是避免了傳統補焊機加工方式對軋機牌坊的熱影響，二是避免了使用激光熔覆修復后的襯板配置工作，該修復工藝是直接將牌坊恢復至原始設計尺寸的一種現場修復工藝。另外該工藝與傳統修復工藝相比還具有修復時間短，修復面100%面配合的優勢，并且修復材料具有良好的抗壓強度及耐腐蝕性，從根本上解決了牌坊腐蝕磨損問題的產生。

粗軋機牌坊底面磨損的兩則案例及問題分析

案例一：某1580軋線粗軋機出現牌坊底面磨損情況，該企業之前一直使用機加工方式進行修復，每當牌坊底面出現磨損腐蝕情況后使用機加工去除方式將腐蝕疲勞層去除。使用這種修復工藝進行修復后，在后期使用過程中，由于存在配合間隙，會出現螺栓松動斷裂，使用一段時間后還是會出現腐蝕磨損問題。出現問題后企業再次進行機加工去除，陷入惡性循環，且多次去除不利于牌坊剛度，企業始終無法找到最佳的解決方案。該企業之前共計去除掉9mm，加上此次又出現了腐蝕磨損問題，導致牌坊底面標高與設計標高尺寸相差最大處16mm(見下圖)。磨損面積為1360*760mm。

案例二：某1750軋線粗軋機出現牌坊底面磨損情況，觀察其損壞情況為牌坊底面磨損，最大處為傳動側，最大磨損量25mm（與設計標高對比），操作側與傳動側現標高差值近13mm，且緊固螺栓全部斷裂。牌坊底面尺寸為1360*820mm，原始設計底面平面度為0.2mm，兩側標高差≤0.5mm。牌坊底面磨損腐蝕現狀已經遠遠超出原設計公差要求，對牌坊的剛度及水平值產生惡劣影響，導致鋼坯在軋制過程中頻繁出現跑偏及堆鋼現象，加大了精軋機的軋制難度。

結合以上兩個案例，綜合分析后發現造成牌坊底面磨損腐蝕的主要原因就是冷卻水的腐蝕及不合理的修復方式。在軋制過程中由于粗軋機工況環境惡劣，循環水的沖刷腐蝕以及大壓下量的可逆式往復軋制加大了牌坊零部件緊固螺栓松動的可能，在如此工況條件下，原本配合面的間隙在螺栓松動后使得與牌坊配合的零部件與牌坊出現拍擊磨損，加上循環水的腐蝕，勢必造成間隙不斷擴大，出現尺寸超差問題?，F如今企業往往采用傳統的機加工去除工藝進行臨時修復，但由于機加工表面粗糙度問題，有效接觸面小，配合面表面波谷多，在運行一段時間后修復面高點出現疲勞腐蝕，勢必再次導致磨損情況的出現，對牌坊造成不利影響。

軋機牌坊底面磨損的幾種傳統修復方式

針對軋機牌坊底面磨損問題傳統的修復方式有以下幾種：

1、加墊法

該方式是在磨損部位通過加設墊片方式進行彌補腐蝕、磨損的標高尺寸，具有操作簡單，時間短的等特點，但是由于該修復方式不能使牌坊與配合部件達到足夠有效的接觸面積，會導致牌坊剛度變差等問題的出現。該方式只是一種臨時應急措施，不能有效的解決牌坊底面磨損問題。

2、機加工去除法

該修復工藝需要使用便攜式機床針對牌坊進行加工，加工腐蝕磨損的疲勞層去除后通過增加配合部件的尺寸進行調整牌坊需求尺寸，但是由于工期較長，無法短期內實現。另外該方式修復后還是會出現腐蝕磨損問題，若多次采用該方式進行修復就會出現上述問題，導致牌坊剛度降低，形成惡性循環，不能從根本上解決這一問題。

3、激光熔覆

激光熔覆與傳統堆焊、噴涂、電鍍相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點，因此激光熔覆技術應用前景十分廣闊，但是往往因為造價高，工期長等原因無法在短時間內完成修復。

高分子復合材料修復工藝

福世藍高分子復合材料用在軋機機架等部件修復上，不需要昂貴而費時的現場加工。修復工藝按照軋機機架窗口的當前集合形狀將其直接粘附在軋機機架上，來創造一個最佳的襯墊安裝表面，有效地保證修復后的配合面。另外材料具備優越的粘著力，可以牢固附著在金屬基材表面，長期工作而不會脫落；產品自身具有極高的抗壓強度；獨特的高分子結構賦予材料良好的抗沖擊性能，可以吸收軸承座對牌坊的沖擊，避免了磨損的產生；同時產品具有良好的耐腐蝕性能，可使牌坊表面免受冷卻水的侵蝕。

高分子復合材料技術修復方案

1. 準備工作：加工模板、220v電源線盤、6-8kg壓縮空氣，定位螺桿、支撐骨架（根據兩側磨損量不同，使用不同直徑的圓鋼焊接加工）、定位塊焊接、安裝到位；

2. 表面處理：機架表面烤油處理，去除油污，烤至無火星噴濺；

3. 使用磨光機打磨氧化層；

4. 使用噴砂機針對牌坊表面進行表面噴砂處理；

5. 裝配支撐座，邊測量邊用定位螺桿調整模板位置，直至尺寸合適；

6. 模板位置調整好后使用電焊方式將螺桿鎖緊，并將支撐座頂起；

7. 將支撐座內表面及緊固螺栓刷涂脫模劑，晾干備用；

8. 根據測量數據及修復位置計算材料用量，并將福世藍修復材料調和均勻；

9. 將材料均勻涂抹至牌坊表面；

10.裝配支撐座、壓緊貼實；

11.等待材料固化，24℃/24h，材料溫度每上升11℃，固化時間縮短一半（也可使用加熱固化方式60-80℃/5h）

12.針對螺栓損壞嚴重的牌坊底面，在修復完成后可以在支撐座止口位置處采用電焊進行焊接固定，或增加外設螺栓方式進行固定。

修復時間預算

根據福世藍20多年來在鋼鐵行業應用經驗，結合現場損壞情況在修復前針對修復工作進行時間節點預算，做好檢修時間節點把控。在上述兩個案例的應用中，預估時間與實際修復時間差在2h以內。

現場修復過程圖片

結語

通過以上兩個應用案例，結合福世藍?多年來在軋機牌坊上的應用來看，針對軋機牌坊磨損的安裝面使用高分子復合材料技術進行現場修復具有修復時間短、效率高、避免大范圍拆除工作等優勢，修復完成后經過持續跟蹤，牌坊使用效果良好，修復后軋機剛度及對中有了明顯改善。證明了高分子復合材料技術具有耐沖擊、耐腐蝕的特點，對于鋼鐵行業其他靜配合面的腐蝕磨損問題具有很高的修復效果。