CN102211267B - 一种轧辊硬面的复合加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轧辊硬面的复合加工工艺与加工方法，包括以下步骤：(1)对轧辊进行加热保温预热处理；(2)在经过加热保温预热处理的轧辊外表面上连续堆焊，在堆焊后期对仍为热熔态的堆焊材料进行复合加工，制得辊面；所述的复合加工包括表面堆焊和堆焊材料的切削；(3)对辊面进行焊后热处理，去除焊接焊接应力；(4)在经焊后热处理的轧辊缓慢冷却至室温之后，对辊面进行探伤检验；(5)对辊面进行磨削精加工，制得所要求的轧辊硬面；(6)对轧辊硬面进行成品检验，作尺寸与硬度检测项目的检测。本发明与以往的生产制造工艺与生产方法相比，生产制造成本较低，生产制造周期较短。
Description
技术领域
本发明涉及一种轧辊硬面的复合加工工艺。
背景技术
薄板坯连铸连轧生产是目前世界钢铁工业的高新技术，是一个国家工业化生产制造水平的重要标志之一，也是我国“九五”重点工程项目之一。其中，夹送辊系统是薄板坯连铸连轧生产线后部卷取机械的重要组成部件之一，也是薄板坯连铸连轧生产线中非常重要的一环，其运行的正常与平稳与否会直接影响到整条生产线的稳定以及生产的均衡。夹送辊的作用是在开始卷取时咬入带钢，并使带钢头部向下弯曲并沿导板方向顺利地进入卷桶，并建立卷取操作所需的张力。
夹送辊工作时要承受550～650℃以上的高温，因此夹送辊辊面必须具有耐高温、耐冷热交变的性能。夹送辊的工作压力最大超过了40kN，夹送辊辊面在线生产时所承受最大压力设定值的运行周期要求不低于10个周期(6万吨/周期)；带钢咬入夹送辊辊缝时瞬间冲击力非常大，要求夹送辊辊面承受500～600kN瞬时冲击而不受损伤。此外，要求夹送辊的过钢量达到60万吨之后，辊面直径方向的磨损量不得大于35毫米。使用时，热连轧夹送辊连续不间断地受到400℃以上高温钢带的高速冲撞和甩尾打击，而且辊子与钢带之间相对速度差时有发生，夹送辊会因为磨损、粘钢以及局部小块剥落损坏等失效行为报废。所以说，夹送辊辊面质量的优劣以及使用寿命，对钢材的质量、生产率和生产成本有很大影响，在整套设备中起着非常重要的作用。
目前，轧辊硬面的生产制造方法大多是在轧辊辊身的外表面上进行硬质材料的连续堆焊，在达到堆焊的厚度要求之后，对轧辊进行去应力热处理，冷至室温后对轧辊表面进行车削粗加工与磨削精加工，以确保轧辊工作的可靠性与使用寿命。这种方法的的问题与缺点是：由于轧辊硬面的堆焊厚度要求通常为10～70毫米，堆焊后硬面的加工余量为2～5毫米，由于堆焊形成的轧辊硬面，在常温下要求具有与碳化钨硬质合金相类似的高硬度(HRC65～70)、高强度，所以加工难度非常大，加工成本高昂，加工耗时长，导致堆焊硬面轧辊的生产制造成本高，生产制造周期长。
发明内容
本发明的目的是提供一种轧辊硬面的复合加工工艺，与以往的生产制造工艺与生产方法相比，生产制造成本较低，生产制造周期较短。
本发明是这样实现的：
一种轧辊硬面的复合加工工艺，包括以下步骤：
(1)对轧辊进行加热保温预热处理；
(2)在经过加热保温预热处理的轧辊外表面上连续堆焊，在堆焊后期对仍为热熔态的堆焊材料进行复合加工，制得辊面；所述的复合加工包括表面堆焊和堆焊材料的切削；
(3)对辊面进行焊后热处理，去除焊接焊接应力；
(4)在经焊后热处理的轧辊缓慢冷却至室温之后，对辊面进行探伤检验；
(5)对辊面进行磨削精加工，制得所要求的轧辊硬面；
(6)对轧辊硬面进行成品检验，作尺寸与硬度检测项目的检测。
其中，在堆焊复合加工时堆焊材料处于高温软态，此时堆焊材料的硬度以及强度与冷却到室温状态之后的相比要低得多，切削加工性与室温状态的相比好得多，容易进行切削加工。
典型地，本发明所述步骤(1)中保温的温度为350～500℃。
可选地，本发明所述步骤(2)中切削可以是车削、铣削、磨削、电加工的其中一种或几种的联合。
可选地，本发明所述步骤(2)中复合加工中的切削可以是端面切削或圆柱面切削的其中一种或两种的复合。
可选地，本发明所述步骤(1)中的轧辊为工作辊、支撑辊、夹送辊的其中一种。
由上可见，与现有技术相比，本发明有如下有益的效果：
本发明在材料堆焊时的高温状态下对轧辊进行复合加工，此状态下的材料可采用高速、大进给量切削，可大大缩短切削加工作业时间，而且刀具的磨损量小、使用寿命长，同室温冷态对轧辊硬面加工的相比，加工效率可以提高2～3倍，切削刀具的使用寿命延长3～6倍，能够大幅度降低轧辊硬面的切削加工成本，缩短切削加工时间。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1为现有的轧辊硬面的生产制造工艺的流程图；
图2为本发明实施例的流程图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例一
如图2所示，按照下列步骤复合加工工作辊硬面：
(1)对工作辊进行加热保温预热处理，保温温度为350℃；
(2)在经过加热保温预热处理的工作辊外表面上连续堆焊，在堆焊后期对仍为热熔态的堆焊材料进行复合加工，制得辊面；复合加工包括表面堆焊和对堆焊材料的车削，车削时采用端面切削方式；
(3)对辊面进行焊后热处理，去除焊接焊接应力；
(4)在经焊后热处理的工作辊缓慢冷却至室温之后，对辊面进行探伤检验；
(5)对辊面进行磨削精加工，制得所要求的工作辊硬面；
(6)对工作辊硬面进行成品检验，作尺寸与硬度检测项目的检测。
其中，在堆焊时工作辊本体始终处于在350℃左右的高温状态，可保证工作辊辊面硬层形成的内在质量(硬度均匀性，致密度等)；刚刚堆焊形成的辊面硬面仍处于高温状态，此时硬质材料的硬度与强度与冷却到室温状态之后的相比要低的多，因此可切削加工性好，容易进行切削加工。此状态下，可以采用高速、大进给量切削，不仅能够大大缩短切削加工作业时间，而且刀具的磨损量小、使用寿命长，切削加工成本较低。
实施例二
如图2所示，按照下列步骤复合加工支撑辊硬面：
(1)对支撑辊进行加热保温预热处理，保温温度为500℃；
(2)在经过加热保温预热处理的支撑辊外表面上连续堆焊，在堆焊后期对仍为热熔态的堆焊材料进行复合加工，制得辊面；复合加工包括表面堆焊和对堆焊材料的铣削，铣削时采用圆柱面切削方式；
(3)对辊面进行焊后热处理，去除焊接焊接应力；
(4)在经焊后热处理的工作辊缓慢冷却至室温之后，对辊面进行探伤检验；
(5)对辊面进行磨削精加工，制得所要求的支撑辊硬面；
(6)对支撑辊硬面进行成品检验，作尺寸与硬度检测项目的检测。
实施例三
如图2所示，按照下列步骤复合加工夹送辊硬面：
(1)对夹送辊进行加热保温预热处理，保温温度为400℃；
(2)在经过加热保温预热处理的夹送辊外表面上连续堆焊，在堆焊后期对仍为热熔态的堆焊材料进行复合加工，制得辊面；复合加工包括表面堆焊和对堆焊材料的磨削，磨削时采用端面切削方式；
(3)对辊面进行焊后热处理，去除焊接焊接应力；
(4)在经焊后热处理的夹送辊缓慢冷却至室温之后，对辊面进行探伤检验；
(5)对辊面进行磨削精加工，制得所要求的夹送辊硬面；
(6)对夹送辊硬面进行成品检验，作尺寸与硬度检测项目的检测。
实施例四
如图2所示，按照下列步骤复合加工夹送辊硬面：
(1)对夹送辊进行加热保温预热处理，保温温度为450℃；
(2)在经过加热保温预热处理的夹送辊外表面上连续堆焊，在堆焊后期对仍为热熔态的堆焊材料进行复合加工，制得辊面；复合加工包括表面堆焊和对堆焊材料的电加工，电加工时采用圆67F1面切削方式；
(3)对辊面进行焊后热处理，去除焊接焊接应力；
(4)在经焊后热处理的夹送辊缓慢冷却至室温之后，对辊面进行探伤检验；
(5)对辊面进行磨削精加工，制得所要求的夹送辊硬面；
(6)对夹送辊硬面进行成品检验，作尺寸与硬度检测项目的检测。
实际工作时，步骤(2)中的切削还可以是车削、铣削、磨削、电加工其中几种方式的联合，切削也可以是端面切削、圆柱面切削的复合，本发明可以加工的对象也可以是具有工作辊或支撑辊或夹送辊类似功能的其它零部件。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种轧辊硬面的复合加工工艺，其特征在于该加工工艺包括以下步骤：
(1)对轧辊进行加热保温预热处理；
(2)在经过加热保温预热处理的轧辊外表面上连续堆焊，在堆焊后期对仍为热熔态的堆焊材料进行复合加工，制得辊面；所述的复合加工包括表面堆焊和堆焊材料的切削；
(3)对辊面进行焊后热处理，去除焊接应力；
(4)在经焊后热处理的轧辊缓慢冷却至室温之后，对辊面进行探伤检验；
(5)对辊面进行磨削精加工，制得所要求的轧辊硬面；
(6)对轧辊硬面进行成品检验，作尺寸与硬度检测项目的检测。
所述步骤(1)中保温的温度为400～500℃。
2.根据权利要求1所述的一种轧辊硬面的复合加工工艺，其特征是：所述步骤(2)中的切削为车削、铣削、磨削、电加工之中的一种或几种的联合。
3.根据权利要求1所述的一种轧辊硬面的复合加工工艺，其特征是：所述步骤(2)中的切削为端面切削或圆柱面切削中的一种或两者的复合。
4.根据权利要求1所述的一种轧辊硬面的复合加工工艺，其特征是：所述步骤(1)中的轧辊为工作辊、支撑辊、夹送辊的其中一种。
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