一、引言

      2016年，我司接到某大型鋼鐵集團(tuán)公司相關(guān)負(fù)責(zé)人的來電，了解到大型萬能軋機(jī)“牌坊”立面與滑板及滑塊配合部位存在磨損，也就是通常說的壓虧現(xiàn)象，尤其是滑塊受力較大的位置磨損更加嚴(yán)重。軋機(jī)在軋制鋼胚過程中，軋輥受軋制過程中的壓力和鋼胚對軸承箱體的沖擊間接造成軋機(jī)“牌坊”機(jī)架金屬疲勞而塑性形變，同時受除鱗水的侵蝕雙重作用下，“牌坊”機(jī)架金屬過度損傷。一旦“牌坊”機(jī)架與滑板、滑塊配合失效，間隙沖擊，及腐蝕將加劇設(shè)備的損壞。此類問題在該集團(tuán)相當(dāng)普遍，急需解決。

      上述現(xiàn)象一旦出現(xiàn)將造成機(jī)架與軋輥軸承座間隙難以有效控制，引起支承輥竄動，使得主傳動振動沖擊大，鋼錠咬入時容易發(fā)生打滑現(xiàn)象，將影響到板形的控制，導(dǎo)致軋制鋼板的產(chǎn)品質(zhì)量下降，并且振動的加劇嚴(yán)重影響設(shè)備的使用壽命。

二、軋機(jī)牌坊腐蝕磨損的傳統(tǒng)修復(fù)方法

      軋機(jī)牌坊作為軋制生產(chǎn)線的主要部件，由兩片牌坊組成以安裝軋輥軸承座和軋輥調(diào)整裝置，同時也是軋鋼設(shè)備中的重要承載部件，一般都要承受上千噸的載荷，而且除了無頭軋制以外，在咬鋼時還要承受巨大的沖擊載荷。

      通常一臺軋機(jī)的設(shè)計使用壽命大概是30~40年，理論上軋機(jī)牌坊的使用壽命應(yīng)該與軋機(jī)同壽，但是實(shí)際工況條件下，軋機(jī)牌坊的使用年限卻僅為12~15年，造成使用縮短的主要原因就是牌坊工作面的腐蝕和磨損。我國現(xiàn)在大多鋼廠使用的軋機(jī)牌坊購價介于1500~3000萬元之間，個別價值可達(dá)2億元，如果損壞后直接選擇更換牌坊，將對鋼廠造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，另外鋼廠不但要承擔(dān)其制造費(fèi)用，而且由于牌坊的更換約需要6個月左右，停產(chǎn)的時間較長，經(jīng)濟(jì)損失巨大。

      經(jīng)分析，軋機(jī)牌坊工作面失效的主要原因來自兩方面：一是金屬自然環(huán)境的氧化和高溫水蒸氣的腐蝕，二是金屬與金屬之間硬對硬的沖擊疲勞磨損。這就需要修復(fù)材料既具有良好的抗腐蝕性能，還具有優(yōu)良的抗沖擊性能。

軋機(jī)牌坊腐蝕磨損的傳統(tǒng)修復(fù)方法：

1、機(jī)械加工去除法

      在線機(jī)械加工的方式即通過機(jī)械加工去除材料，清除牌坊表面受損層找平接觸面，擴(kuò)大的尺寸通過增加襯板厚度來補(bǔ)償。

      這種修復(fù)方式操作簡單方便，但并未改變牌坊面的性質(zhì)，使用一段時間后牌坊表面又會受到腐蝕磨損而失效，而且多次機(jī)械加工將會對牌坊的強(qiáng)度和剛度產(chǎn)生不利影響?？紤]到精軋機(jī)對剛度的敏感性，可供加工的余量不多，該修復(fù)方法只能是權(quán)宜之計。

2、電弧堆焊法

      電弧堆焊方法即恢復(fù)機(jī)加工后去除材料擴(kuò)大的尺寸，并且通過堆焊一層防腐耐磨材料從而改變牌坊表面的性質(zhì)，提高牌坊的壽命。

      在牌坊這樣的剛性結(jié)構(gòu)上進(jìn)行大面積的電弧堆焊可能會造成牌坊結(jié)構(gòu)的變形。如果結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲失穩(wěn)變形這將是致命的，無法再進(jìn)行矯正，這是工廠生產(chǎn)中絕不允許發(fā)生的事情。因此該修復(fù)方法將帶來較大的風(fēng)險，一般不予采用。

3、激光表面熔覆

      激光表面熔覆的方法需先采用機(jī)械加工的方法去除牌坊表面的腐蝕層和磨損的的疲勞層，然后選取耐腐蝕性和耐磨性都優(yōu)于基材的粉末，采用激光熔覆的方法對牌坊進(jìn)行修復(fù)。

      激光表面熔覆的方法在一定程度上優(yōu)于上述兩種修復(fù)方法，但受現(xiàn)場環(huán)境制約，通常投入的時間、費(fèi)用較昂貴，但仍然解決不了水的侵蝕及金屬銹蝕問題，并且無法改變金屬之間硬對硬的沖擊磨損。并未從根本上解決此問題。

      上述解決方案都需要現(xiàn)場機(jī)加工，需要用到專門的加工工具以及一個操作熟練的團(tuán)隊。根據(jù)軋機(jī)的位置設(shè)計機(jī)械加工設(shè)備是影響成本一個最主要的方面。安裝、機(jī)械加工和拆卸專門設(shè)備也是一個耗時的操作，修復(fù)一個機(jī)架，包括加工和安裝新的襯墊，會花費(fèi)7-10天時間。

三、索雷碳納米聚合物技術(shù)修復(fù)軋機(jī)牌坊腐蝕磨損

      索雷碳納米聚合物材料修復(fù)軋機(jī)牌坊腐蝕磨損能從根本上解決軋機(jī)牌坊工作面失效的兩大主因-腐蝕和沖擊磨損。該材料最大優(yōu)點(diǎn)是利用特殊的納米無機(jī)材料與環(huán)氧環(huán)狀分子的氧進(jìn)行鍵合，提高分子間的鍵力，從而大幅提高材料的綜合性能，可很好的粘著于各種金屬、混凝土、玻璃、塑料、橡膠等材料。有良好的抗高溫、抗化學(xué)腐蝕性能。同時良好的機(jī)加工和耐磨性能可以服務(wù)于金屬部件的磨損再造。其優(yōu)良的抗腐蝕性能能夠保護(hù)金屬基體不再氧化和不受介質(zhì)腐蝕，而且碳納米聚合物材料既具有金屬所要求的強(qiáng)度和硬度，又具有金屬所不具備的退讓性（變量關(guān)系），可以最大限度確保修復(fù)部位和配合部件的尺寸配合；同時，利用復(fù)合材料本身所具有的抗壓、抗彎曲、延展率等綜合優(yōu)勢，可以有效地吸收外力的沖擊，極大化解和抵消軋機(jī)牌坊在工作過程中受到的沖擊力，并避免了間隙出現(xiàn)的可能性，也就避免了設(shè)備因間隙增大而造成相對運(yùn)動的磨損。從而從根本上有效解決了軋機(jī)牌坊的腐蝕磨損問題。

      索雷技術(shù)軋機(jī)牌坊磨損修復(fù)步驟：

1、只需簡單準(zhǔn)備修復(fù)模板、平尺、框式水平儀、千分尺等相關(guān)工具，即可開始修復(fù)操作；

2、修復(fù)緊固螺栓孔，試裝修復(fù)模板并測量、調(diào)整、定位；

3、表面處理、調(diào)和涂抹索雷碳納米聚合物SD7101H材料；

4、安裝模板壓出配合尺寸、材料固化；

5、拆除模板后修磨表面、再次涂抹SD7101H材料、安裝緊固襯板。

      索雷技術(shù)修復(fù)軋機(jī)牌坊腐蝕磨損與傳統(tǒng)修復(fù)工藝相比具有以下優(yōu)勢：

1、修復(fù)工藝簡單，停機(jī)時間短，工人可以現(xiàn)場自主操作，無需外協(xié)；

2、從原理上解決了造成牌坊工作面失效的兩大主因，延長了設(shè)備的使用壽命；

3、修復(fù)后，起到了良好的防腐保護(hù)作用，避免了金屬的銹蝕和冷卻水、水蒸氣對機(jī)架的腐蝕；

4、部件對應(yīng)關(guān)系修復(fù)，有效地保證修復(fù)后的配合面，極大化解和抵消軋機(jī)牌坊在工作過程中受到的沖擊力， 防止了金屬基材的沖擊再磨損；

5、可重復(fù)修復(fù)，修復(fù)費(fèi)用低。

四、索雷技術(shù)修復(fù)軋機(jī)牌坊操作案例

案例1-萬能軋機(jī)牌坊腐蝕磨損修復(fù)

某大型鋼鐵集團(tuán)萬能軋機(jī)：軋機(jī)“牌坊”滑塊位壓虧、修復(fù)體積10mm*20mm*0.5-1.5mm(寬*長*深)。軋機(jī)“牌坊”壓虧銹蝕位400mm*600mm。

案例2-精軋機(jī)牌坊腐蝕磨損修復(fù)

某鋼鐵企業(yè)集團(tuán)精軋機(jī)：軸承箱體滑塊壓虧、修復(fù)體積10mm*20mm*0.5-1.5mm(寬*長*深)。