JPH0481210A

JPH0481210A - 複合ロールの製造方法

Info

Publication number: JPH0481210A
Application number: JP19340590A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hashimoto; 隆橋本; Akitoshi Okabayashi; 昭利岡林; Hiroaki Katayama; 片山　博彰; Takeru Morikawa; 長森川; Takashi Shikata; 志方　敬
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1992-03-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はいわゆる連続肉盛溶接法による複合ロールの製
造方法に関する。

（従来の技術）第１図に示すように、強靭材で形成された軸部材２の外
周面に圧延使用層たる外層３が溶着一体的に形成された
複合ロール１の好適な製造方法として、いわゆる連続肉
盛溶接法がある。この方法は、特公昭４４−４９０３号
公報に開示されており、第２図に示すように、図中の矢
印方向に冷却水が流れる円環状の水冷型１６と、黒鉛系
耐火材で円環状に形成された緩衝型１５と、高周波透導
加熱用コイル２１を内蔵し、耐火材で円環状に形成され
た加熱型１３とをこの順序で上方に同心状に連設した円
筒状の鋳型１２を設け、軸部材１１を前記鋳型１２に対
して同心状に挿入し、鋳型１２と軸部材１１との隙間に
外層材質の溶湯１８を連続的に注入すると共に軸部材１
１を連続的に下降させ、緩衝型１５及び水冷型１６によ
って溶湯１８を凝固させて、軸部材１１の外周面に外層
１７を連続肉盛溶接して複合ロールを製造する方法であ
る。図中２０は溶湯注入前に加熱型１３の下端開口に位
置させ、注入された溶湯の流出を防止するために軸部材
１１外周面に曲設された鋼製の受は板である。１９は溶
湯の酸化防止及び保温のために溶湯表面を覆うフラック
ス、１４ば高周波透導加熱用コイル２１の透導加熱が緩
衝型に及ぶのを遮断するための鋼板、２２ば前記コイル
の冷却水の通水路、２３は軸部材の予熱用コイルである
。

上述の連続肉盛溶接法を採用することにより、外層を軸
部材の外周に容易に溶着形成することができ、しかも溶
着に際して軸部材の靭性を損なうこともないので、ロー
ルネック部におけるクランクや折損の発生が抑制される
ようになった。

（発明が解決しようとする課題）前記連続肉盛溶接法を実施するに際し、外層の溶着の健
全化のためには軸部材を８００°Ｃ以上に予熱すること
が必要である。また、連続肉盛溶接時、軸部材も高温に
加熱される。このため、軸部材の表面に酸化膜が形成さ
れ、溶着部の健全性が阻害される。

尚、酸化膜の形成を防止するため、軸部材の外周面をフ
ラックスでコーティングすることを試みたが、軸部材の
取扱中や加熱時に剥れ易く、十分な効果が上がっていな
い。

本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、連続肉盛溶
接の際に、軸部材の外周面に酸化膜が生成し難く、外層
の健全な溶着が得られる複合ロールの製造方法を提供す
ることを目的とする。

（作　用）Ｎｉは耐酸化性に優れる材質であり、Ｎｉメッキ層が軸
部材の外周面を被覆しているため、１１００°Ｃ程度ま
では軸部材の表面酸化を防止することができる。

旧メッキ層はフラックス層に比べて相当高強度であり、
接合強度も優れるため、連続肉盛作業までの取扱い中に
剥離が生じるおそれはなく、また軸部材を長期保管する
場合も腐食防止、汚れ防止に有効である。

（実施例）本発明に使用する軸部材の材質は、強靭性の確保のため
黒鉛鋳鋼（Ｃ：１〜２ｗｔ％）、鋳鋼（Ｃ：　１．Ｏｉ
ｖｔ％以下）、鍛鋼、機械構造用炭素鋼、機械構造用低
合金鋼（ＳＣＭ材、ＳＮＣＭ材等）などの鋼材が好適で
ある。

軸部材の外周面に形成するＮｉメッキ層の厚さとしては
、２μｍ程度以上であればよく、１０〜２０μｍも有れ
ば十分である。それ以上厚くしても、効果上特に問題は
ないが、メッキコストが高くなり経済的でない。メッキ
方法としては、電気化学的メッキ（湿式メッキ）が−船
釣であるが、溶射メッキや真空蒸着等の乾式メッキでも
よい。尚、メッキ層は、少なくとも外層が溶着形成され
る軸部材の外周面に形成されておればよい。

外層材の材質としては、種々のロール材が使用される。

例えば、高Ｃｒ鋳鉄材、高Ｃハイス材を例示することが
できる。高Ｃハイス材は耐摩耗性に優れ、欠は落ちが生
じにくく好適な材質である。

代表的化学組成（ｗｔ％、残部実質的にＦｅ）を下記に
示す。

高Ｃｒ鋳鉄材Ｃ：　１．０〜３．２％、　　Ｓｉ　：　０．３〜１．
５％、Ｍｎ　：　０．５〜２．０％、　　Ｉ〕：０．１
％以下、Ｓ：０．１％以下、　　　１二０．２〜４．０
％、Ｃｒ：５〜２５％、　　　　Ｍｏ　：　０．１〜４
．０％高Ｃハイス材Ｃ：　１．５〜２．５％、　　Ｓｉ　：　０．２〜１．
０％、Ｍｎ　：　１．５％以下、　　　　ｐ：ｏ、ｉ％
以下、Ｓ：０．１％以下、　　　Ｎｉ　：　２．０％以
下、Ｃｒ：　３〜８％、　　　　　　Ｍｏ：　１〜１０
％およびＷ：１〜１０％、■：３〜１０％、Ｃｏ：１〜１０％、
Ｎｂ：１〜５％の内１種又は２種以上。

尚、外層の連続肉盛溶接の際、旧メッキ層は外層溶湯中
に溶解するが、溶解量は微量であり、外層の材質特性を
劣化させるおそれはない。

以下、具体的製造実施例について説明する。

（１）　　ＳＣＭ４４０棒材の外周を機械加工し、外径
φ３００ｍｍの軸部材を製作した。そして、その外周面
に、電気メッキ法により、厚さ１５μｍのＮｉメッキ層
を形成した。

（２）第２図の装置を用い、先ず予熱用コイルを軸部材
の軸方向に移動して、軸部材全体を６５０〜６８０°Ｃ
に予熱した。次に表面温度が１０５０’Ｃ程度になるよ
うに予熱用コイルの出力を上げ、軸部材に突設した受は
板が加熱型の下端開口を塞ぐ位置に来るように予熱しつ
つ下降させた。

（３）軸部材と加熱型との隙間に第１表に示す化学組成
の外層材質溶湯を注入し、溶湯表面をフラックスでカバ
ーした。このとき溶湯温度は１４８０°Ｃであった。注
入した溶湯が加熱型内で凝固しないように、型内の高周
波透導加熱用コイルによって加熱及び撹拌した。

第１表（注）重量％、残部Ｆｅ及び不純物（４）溶湯注入後、直ちに、軸部材を３０＋＋ｕｎ／分
の速度で鋳型内を降下させ、溶湯を緩衝型及び水冷型で
凝固して、外層を肉盛成形すると共に軸部外周面と溶着
一体化した。

一方、軸部材の降下と同時に加熱型内の溶湯面も下降す
るので、溶湯を連続的に注入して、溶湯面を加熱型の一
定位置に保持した。

（５）所定量の溶湯注入後、溶湯の注入を停止し、軸部
材を鋳型の下方に抜き出して、軸部材外周面に外層が形
成されたロール素材を得た。

（６）該ロール素材を超音波探傷試験に供したところ、
軸部材外周面と外層とは全面にわたって溶着しているこ
とが確認された。また、横断面を破断調査したとごろ、
溶着部の健全性が確認された。

（発明の効果）以上説明した通り、本発明の複合ロールの製造方法によ
れば、外層の連続肉盛溶接による形成の際に、軸部材の
外周面に予め旧メッキを施しておくので、耐酸化性に優
れた旧メッキ層によって軸部材の表面酸化が防止され、
溶着部の健全性を確保することができる。また、Ｎｉメ
ッギ層は強度が大きく、剥離し難いので、取扱性が良好
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は複合ロールの断面説明図、第２図は本発明を実
施するための連続肉盛溶接装置の断面説明図である。２、ＬＬ−一軸部材、３，１７−外層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）円筒状の鋳型に強靭材で形成された軸部材を同心
状に連続降下させ、鋳型と軸部材との隙間に外層材溶湯
を連続的に注入すると共に鋳型下部で凝固させて、軸部
材の外周面に外層を溶着一体的に形成する複合ロールの
製造方法において、軸部材の外周側面に予めＮｉメッキ
を施しておくことを特徴とする複合ロールの製造方法。