一、引言

      2016年，我司接到某大型鋼鐵集團公司相關(guān)負責人的來電，了解到大型萬能軋機“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重。軋機在軋制鋼胚過程中，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“牌坊”機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”機架金屬過度損傷。一旦“牌坊”機架與滑板、滑塊配合失效，間隙沖擊，及腐蝕將加劇設(shè)備的損壞。此類問題在該集團相當普遍，急需解決。

      上述現(xiàn)象一旦出現(xiàn)將造成機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，導致軋制鋼板的產(chǎn)品質(zhì)量下降，并且振動的加劇嚴重影響設(shè)備的使用壽命。

二、軋機牌坊腐蝕磨損的傳統(tǒng)修復(fù)方法

      軋機牌坊作為軋制生產(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。

      通常一臺軋機的設(shè)計使用壽命大概是30~40年，理論上軋機牌坊的使用壽命應(yīng)該與軋機同壽，但是實際工況條件下，軋機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牌坊購價介于1500~3000萬元之間，個別價值可達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)濟損失，另外鋼廠不但要承擔其制造費用，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)濟損失巨大。

      經(jīng)分析，軋機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。

軋機牌坊腐蝕磨損的傳統(tǒng)修復(fù)方法：

1、機械加工去除法

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

      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，而且多次機械加工將會對牌坊的強度和剛度產(chǎn)生不利影響?？紤]到精軋機對剛度的敏感性，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)機加工后去除材料擴大的尺寸，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)場機加工，需要用到專門的加工工具以及一個操作熟練的團隊。根據(jù)軋機的位置設(shè)計機械加工設(shè)備是影響成本一個最主要的方面。安裝、機械加工和拆卸專門設(shè)備也是一個耗時的操作，修復(fù)一個機架，包括加工和安裝新的襯墊，會花費7-10天時間。

三、索雷碳納米聚合物技術(shù)修復(fù)軋機牌坊腐蝕磨損

      索雷碳納米聚合物材料修復(fù)軋機牌坊腐蝕磨損能從根本上解決軋機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)點是利用特殊的納米無機材料與環(huán)氧環(huán)狀分子的氧進行鍵合，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、抗化學腐蝕性能。同時良好的機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動的磨損。從而從根本上有效解決了軋機牌坊的腐蝕磨損問題。

      索雷技術(shù)軋機牌坊磨損修復(fù)步驟：

1、只需簡單準備修復(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作用，避免了金屬的銹蝕和冷卻水、水蒸氣對機架的腐蝕；

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)費用低。

四、索雷技術(shù)修復(fù)軋機牌坊操作案例

案例1-萬能軋機牌坊腐蝕磨損修復(fù)

某大型鋼鐵集團萬能軋機：軋機“牌坊”滑塊位壓虧、修復(fù)體積10mm*20mm*0.5-1.5mm(寬*長*深)。軋機“牌坊”壓虧銹蝕位400mm*600mm。

案例2-精軋機牌坊腐蝕磨損修復(fù)

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