SU1729639A2 - Rolling roll - Google Patents

Rolling roll Download PDF

Info

Publication number
SU1729639A2
SU1729639A2 SU904878143A SU4878143A SU1729639A2 SU 1729639 A2 SU1729639 A2 SU 1729639A2 SU 904878143 A SU904878143 A SU 904878143A SU 4878143 A SU4878143 A SU 4878143A SU 1729639 A2 SU1729639 A2 SU 1729639A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
layer
thickness
roll
wear
campaign
Prior art date
Application number
SU904878143A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Кимович Лещинский
Виталий Петрович Иванов
Ксенофонт Ксенофонтович Степанов
Валерий Павлович Лаврик
Юрий Михайлович Каракин
Владимир Сергеевич Смирнов
Александр Александрович Маслов
Людмила Владимировна Краева
Original Assignee
Череповецкий Металлургический Комбинат Им.50-Летия Ссср
Мариупольский металлургический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Череповецкий Металлургический Комбинат Им.50-Летия Ссср, Мариупольский металлургический институт filed Critical Череповецкий Металлургический Комбинат Им.50-Летия Ссср
Priority to SU904878143A priority Critical patent/SU1729639A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1729639A2 publication Critical patent/SU1729639A2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02Shape or construction of rolls
    • B21B27/03Sleeved rolls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

Использование: в прокатном производстве может быть использовано на валках станов гор чей или холодной прокатки. Сущность изобретени : прокатный валок состоит из материалов с различными модул ми упругости, причем, толщину сло  с меньшим модулем упругости определ ют формулой 3i С(1+К), а толщину сло  с большим модулем упругости б2 И(1-К)где С- величина съема металла за одну переточку , мм; И - допустима  величина износа за одну кампанию, мм; К - коэффициент, равный 0,15-0,25. 3 табл., 1 ил.Use: in rolling production can be used on the rolls of hot or cold rolling mills. The essence of the invention: a rolling roll consists of materials with different elastic moduli, moreover, the thickness of the layer with a lower elastic modulus is defined by the formula 3i C (1 + K), and the thickness of the layer with a large modulus of elasticity b2 And (1-K) where C- metal removal rate for one regrind, mm; And - the allowable amount of wear for one campaign, mm; K - coefficient equal to 0.15-0.25. 3 tab., 1 Il.

Description

Изобретение относитс  к прокатному производству, может быть использовано на валках станов гор чей или холодной прокатки и  вл етс  дополнительным к основному по авт. св. № 1154015.The invention relates to rolling production, can be used on the rolls of hot or cold rolling mills and is complementary to the basic by the authors. St. No. 1154015.

Долговечность (ресурс работы) прокатного валка определ етс  допустимым износом сло , расходуемого в процессе прокатки и при переточках (перешлифовках ). В известном устройстве валок имеет многослойную бочку, выполненную по меньшей мере двум  материалами с различными модул ми упругости, чередующимис  по высоте упом нутого сло  в пределах соотношений 1:1,1:1-1:1,5:1, Рабочий слой такого валка обладает высокой трещиностойкостью, однако долговечность его недостаточна, поскольку чередование слоев с более высокими и более низкими значени ми модул  упругости не учитывает допустимых величин износа за одну кампанию , а также величины съема металла при переточках (перешлифовках).The durability (service life) of the mill roll is determined by the allowable wear of the layer consumed during the rolling process and during regrinding (regrinding). In the known device, the roll has a multi-layer barrel made of at least two materials with different elastic moduli alternating in height of said layer within ratios of 1: 1.1: 1 to 1.5: 1. The working layer of such a roll has high crack resistance, however, its durability is insufficient, since the alternation of layers with higher and lower modulus of elasticity does not take into account the allowable wear values for one campaign, as well as the metal removal rate for regrinding (repolishing).

Целью изобретени   вл етс  повышение срока службы прокатного валка и снижение трудоемкости механической обработки валков после каждой кампании прокатки.The aim of the invention is to increase the service life of the mill roll and reduce the labor intensity of machining the rolls after each rolling campaign.

. Поставленна  цель достигаетс  тем, что рабочий слой бочки валка, состо щий из материалов с различными модул ми упругости , измен ющимис  в пределах 1:1,1:1-1:1,5:1, выполнен таким образом, что толщина сло  с меньшим модулем упругости определена в соответствии с выражением. The goal is achieved by the fact that the working layer of the roll barrel, consisting of materials with different elastic moduli, varying within 1: 1.1: 1-1: 1.5: 1, is such that the thickness of the layer with a smaller the modulus of elasticity is determined according to the expression

di С(1+К),di C (1 + K),

а толщина сло  с большим модулем упругости равнаand the thickness of the layer with a large modulus of elasticity is equal to

(52 И(1-К),(52 I (1-K),

Х|X |

юYu

о ы юabout s

юYu

где С - величина съема металла за одну переточку, мм;where C is the metal removal rate for one regrind, mm;

И - допустима  величина износа за одну кампанию (между переточками или пере- шлифовками) в месте наибольшего нагружени , мм;And - the amount of wear per one campaign (between regrinding or regrinding) in the place of the greatest loading, mm;

К - коэффициент, учитывающий необходимость уменьшени  толщины более твердого сло  и увеличени  толщины более м гкого сло .K - coefficient taking into account the need to reduce the thickness of the more solid layer and increase the thickness of the softer layer.

Эмпирически установлено, что коэффициент К измен етс  в пределах 0,15-0,25.It is empirically found that the coefficient K varies in the range of 0.15-0.25.

Максимальное количество слове с толщинами 5i и дг определено исход  из минимального и максимального диаметров бочки валка в соответствии с выражениемThe maximum amount of the word with thicknesses 5i and dg is determined by the outcome of the minimum and maximum diameters of the roll barrel in accordance with the expression

DMHHDMHH

Омакс Omax

Пмакс 5(Pmax 5 (

ср wed

где дср - средн   толщина сло where dsr is the average layer thickness

А Оср2A OSP2

л цакс округл етс  до целого значени , причем количество более пластичных слоевl chuck is rounded to the nearest whole, with the number of more ductile layers

Ш П2 + 1,W P2 + 1,

где niz - количество более износостойких слоев.where niz is the number of more wear-resistant layers.

Выбор указанных зависимостей обусловлен следующим.The choice of these dependencies is due to the following.

За врем  кампании в результате износа рабочего сло  валка расположенный на поверхности более износостойкий слой.й (перед завалкой верхний слой di снимаетс  дл  устранени  неровностей наплавленной поверхности, получени  нужного профил  и диаметра) изнашиваетс , вывод  наружу нижележащий более пластичный слой 5i . Этот слой отличаетс  меньшим сопротивлением механической обработке, котора  проводитс  с целью удалени  разгарной сетки, устранени  неравномерного износа и получени  необходимого профил  бочки.During the campaign, as a result of wear of the working layer of the roll, a more wear-resistant layer located on the surface (before the filling, the top layer di is removed to eliminate unevenness of the weld surface, to obtain the desired profile and diameter) wears out and outwards the underlying more plastic layer 5i. This layer is characterized by lower machining resistance, which is carried out in order to remove the high net, eliminate uneven wear, and obtain the necessary barrel profile.

При переточке (перешлифовке) м гкий слой удал етс  и уступает место износостойкому слою. Более того, в результате механической обработки верхн   часть износостойкого сло  дополнительно упрочн етс  в результате наклепа, что увеличивает ресурс работы сло .When regrinding (repolishing), the soft layer is removed and gives way to a durable layer. Moreover, as a result of machining, the upper part of the wear-resistant layer is additionally strengthened as a result of work hardening, which increases the service life of the layer.

При соотношении (5i C(1+K) оставша с  после обработки значительна  часть более м гкого сло  интенсивно изнашиваетс  в процессе прокатки, уменьша  диаметр и производительность прокатки. К этому же результату приводит соотношение fa И(1-К).With the ratio (5i C (1 + K) remaining after treatment, a significant part of the softer layer wears out intensely during the rolling process, reducing the diameter and rolling productivity. The ratio fa I (1-K) leads to the same result.

В этом случае толщина более износостойкого сло  недостаточна дл  эксплуатации валка в течение кампании. Если жеIn this case, the thickness of the more wear-resistant layer is insufficient for the operation of the roll during the campaign. If

5i C(1+K), a fa И(1-К), при механической обработке будет удалена значительна  часть износостойкого сло .5i C (1 + K), a fa And (1-K), during machining a significant part of the wear-resistant layer will be removed.

Таким образом, предлагаема  схемаThus, the proposed scheme

расположени  слоев представл ет собой конструкцию типа СЭНДВИЧ, выполненную , например, наплавкой, при которой размеры слоев и их чередование выбираютс  исход  из условий эксплуатации валка иLayer layouts is a SENDWICH type structure, made for example by welding, in which the dimensions of the layers and their alternation are chosen based on the conditions of operation of the roll and

межперевалочного периода (см. чертеж).inter-transshipment period (see drawing).

Дл  оценки эффективности применени  изобретени , дл  прокатных валков стана 2000 гор чей прокатки, осуществл лась многослойна  наплавка на валок из сталиIn order to evaluate the effectiveness of the invention, for rolling rolls of a hot rolling mill 2000, multilayered surfacing on a steel roll was carried out.

9ХФ материалов с различными значени ми модул  упругости. Согласно известной конструкции валка отдельные слои наплавл лись в соответствующем пор дке (см. табл.1).9ХФ materials with different modulus of elasticity. According to the known roll construction, the individual layers were deposited in the appropriate order (see Table 1).

Соотношение модулей упругости Е1:Е2:Ез 1:1,5:1; 1:1,23:1: 1:1,1:1. Толщина каждого сло  определ лась в св зи с указанными зависимост ми: 5i - С(1+К);The ratio of elastic moduli E1: E2: Ez 1: 1.5: 1; 1: 1.23: 1: 1: 1.1: 1. The thickness of each layer was determined in connection with the indicated dependencies: 5i - C (1 + K);

с52 И(1-К)c52 I (1-K)

при значени х коэффициента К 0,15; 0,20; 0,25.with K values of 0.15; 0.20; 0.25.

Из наплавленных валков вырезались образцы дл  испытаний на абразивную изнашиваемость толщиной 50 мм и рабочей площадью 60x80. мм. Испытани  проводились на установке Хауорта-Бринел , в качествеабразивного материала использовалс  сухой измельченный гранит.Samples for abrasive wear testing with a thickness of 50 mm and a working area of 60x80 were cut from the weld rolls. mm The tests were carried out on a Haworth-Brinel installation, using dry ground granite as an abrasive material.

Износ определ лс  потерей веса образца по сравнению с эталоном-образцом аналогичных размеров из стали 45. Трещиностой- кость сравниваемых вариантов оценивалась по испытани м на разгаростойкость (режим нагружени : Ттах 500°С; Tmir. 20°С; Гнагр 8,5 с; г0хл 3.0 с).Wear was determined by the weight loss of the sample compared to a standard sample of similar dimensions made of steel 45. The crack resistance of the compared variants was evaluated by tests for dehardness (loading mode: Tmax 500 ° C; Tmir. 20 ° C; Gnagr 8.5 s; g0hl 3.0 s).

Результаты испытаний приведены в табл.1.The test results are shown in table 1.

Из табл.1 видно, что износостойкостьFrom table 1 it is seen that the wear resistance

предлагаемого варианта конструкции валка выше по К 0,25. Выход значени  коэффициента К за пределы 0,15-0,25 не позвол ет реализовать возможности слоистого материала .the proposed design of the roll above K 0.25. The output of the value of the coefficient K beyond 0.15-0.25 does not allow to realize the capabilities of the laminated material.

Были проведены испытани  серии наплавленных сло ми 18ХГСА и 25Х5ФМС рабочих валков предлагаемой конструкции.A series of deposited working rolls of the proposed design was tested in a series of deposited 18HGSA and 25H5FMS layers.

Наплавка валков производилась на наплавочной установке АД-231, общее количество наплавленных слоев составило 15, из которых 25ХФМС-7; 18ХГСА-8.The surfacing of the rolls was carried out on the AD-231 surfacing unit, the total number of the deposited layers was 15, of which 25ХФМС-7; 18HGSA-8.

В качестве электродов использовались гор чекатанные ленты размером 40x1 мм, флюс марки АН-60. В результате анализаHot rolled strips 40x1 mm in size and flux AN-60 were used as electrodes. As a result of the analysis

стойкости валков, наплавленных по базовой технологии, было установлено, что в среднем диаметр валка за кампанию уменьшаетс  на 10 мм, в том числе износ составл ет 6,5 мм, а съем при механической обработке 3,5 мм. Расчет предлагаемой толщины износостойкого сло  с учетом повышени  стойкости валков показал, что величина износа И 4,5 мм. Толщина сло  на переточку сохран етс  прежней,of the rolls built-up using the basic technology, it was found that the roll diameter per campaign was reduced by 10 mm on average, including wear and tear of 6.5 mm, and removal of 3.5 mm during machining. The calculation of the proposed thickness of the wear-resistant layer, taking into account the increase in durability of the rolls, showed that the amount of wear And 4.5 mm. The thickness of the layer on the regrind remains the same

По предлагаемым формулам был произведен расчет толщин наплавленных слоев. Величина коэффициента К была прин та 0,2; д 3,5(1+0,2) 4,2 мм; (52 4,5(1-0,2) 3,6 мм. Суммарна  толщина (5$ di + & 4,2 + 3,6 7,8 мм. Получение необходимых толщин слоев осуществл лось путем подбора соответствующих режимов наплавки (табл.2).The proposed formulas were used to calculate the thickness of the deposited layers. The value of the coefficient K was taken 0.2; d 3,5 (1 + 0,2) 4,2 mm; (52 4.5 (1-0.2) 3.6 mm. Total thickness (5 $ di + & 4.2 + 3.6 7.8 mm. Obtaining the required thickness of the layers was carried out by selecting the appropriate modes of surfacing ( Table 2).

В табл.3 представлены результаты экс- плуатации валков предлагаемой конструкции в сравнении с базовым вариантом.Table 3 presents the results of the operation of the rolls of the proposed design in comparison with the base case.

Таким образом, при прежней длительности кампании прокатки срок службы наThus, at the same duration of the rolling campaign, the service life for

плавленных валков увеличиваетс  в 1,4 раза .The fused rolls are increased 1.4 times.

Формул а изобретени  Invention Formula

Прокатный валок по авт. св. № 1154015. отличающийс  тем, что, с целью повышени  срока службы валка и снижени  трудоемкости механической обработки валков после каждой кампании прокатки, толщину сло  с меньшим модулем упругости определ ют из выражени Rolling roll aut. St. No. 1154015. characterized in that, in order to increase the service life of the roll and reduce the labor intensiveness of machining the rolls after each rolling campaign, the thickness of the layer with a lower modulus of elasticity is determined from

5i C(1+K), мм,5i C (1 + K), mm,

а толщину сло  с большим модулем упругости - из выражени  52 И(1-К), мм,and the thickness of the layer with a large modulus of elasticity - from the expression 52 And (1-K), mm,

где С - величина съема металла за одну проточку, мм;where C is the metal removal rate for one groove, mm;

И - допустима  величина износа за одну кампанию (между переточками) в месте наибольшего нагружени , мм;And - the permissible amount of wear per one campaign (between regrints) in the place of the greatest loading, mm;

К- коэффициент,учитывающий необходимость уменьшени  толщины более твердого сло  и увеличени  толщины более м гкого сло , К 0,15-0,25.K - coefficient taking into account the need to reduce the thickness of a more solid layer and increase the thickness of a softer layer, K 0.15-0.25.

Таблица 1Table 1

Таблица 2table 2

Таблица 3Table 3

/ /

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Прокатный валок по авт. св. № 1154015, 5 отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы валка и снижения трудоемкости механической обработки валков после каждой кампании прокатки, толщину слоя с меньшим модулем упругости 10 определяют из выражения di = С(1+К), мм, а толщину слоя с большим модулем упругости - из выраженияRolling roll by ed. St. No. 1154015, 5 characterized in that, in order to increase the life of the roll and reduce the complexity of machining the rolls after each rolling campaign, the thickness of the layer with a lower modulus of elasticity 10 is determined from the expression di = C (1 + K), mm, and the layer thickness with a large modulus of elasticity - from the expression 02 = И(1-К), мм,02 = I (1-K), mm, 15 где С - величина съема металла за одну проточку, мм;15 where C is the amount of metal removal in one groove, mm; И - допустимая величина износа за одну кампанию (между переточками) в месте наибольшего нагружения, мм;And - the allowable amount of wear for one campaign (between regrindings) at the place of greatest loading, mm; К - коэффициент, учитывающий необходимость уменьшения толщины более твердого слоя и увеличения толщины более мягкого слоя, К = 0,15-0,25.K - coefficient taking into account the need to reduce the thickness of the harder layer and increase the thickness of the softer layer, K = 0.15-0.25. Т а б л и ц а 1Table 1 Вариант наплавки и типы сплавов слоев Surfacing option and types of alloy layers Значения коэффициента К The values of the coefficient K Коэффициент износостойкости Wear coefficient Разгаростойкость, количество циклов теплосмен Heat resistance, the number of cycles of heat exchange По известной конструкции валка: 1) 10Х11Н20ТЗР According to the known design of the roll: 1) 10X11N20TZR 0,15 0.15 1,30 1.30 2030 2030 2) 10Х7МВФВР 2) 10X7MVFVR 0,20 0.20 1.45 1.45 1980 1980 3) 10Х11Н20ТЗР 3) 10X11N20TZR 0,25 0.25 1,55 1.55 1950 1950 1) 18ХГСА 1) 18HGSA 0,15 0.15 1,25 1.25 1926 1926 2) 25Х5ФМС 2) 25X5FMS 0,20 0.20 1,35 1.35 1900 1900 3) 18ХГСА 3) 18HGSA 0,25 0.25 1,45 1.45 1870 1870 1) 19Н9МВБТ 1) 19N9MVBT 0,15 0.15 1,32 1.32 1855 1855 2) 15X11 МФ 2) 15X11 MF 0,20 0.20 1,43 1.43 1938 1938 3) 19Н9МВБТ 3) 19N9MVBT 0,25 0.25 1,54 1,54 1805 1805 1) 31Х19Н9МВБТ 1) 31X19H9MVBT 0,15 0.15 2,35 2,35 1888 1888 2) 15X11МФ 2) 15X11MF 0,20 0.20 2,55 2,55 1855 1855 3) 31Х19Н9МВБТ 3) 31X19N9MVBT 0,25 0.25 2,60 2.60 1823 1823
Таблица 2table 2 Материал слоя Layer material Сварочный ток I, А Welding current I, A Напряжение на дуге U,В Arc voltage U, V Скорость наплавки S, м/ч Surfacing speed S, m / h Толщина слоя <5, мм Layer thickness <5 mm 18ХГСА 18HGSA 750-900 750-900 28-32 28-32 14-18 14-18 3,5-4,5 3.5-4.5 25Х5ФМС 25X5FMS 800-900 800-900 28-32 28-32 16-22 16-22 2,5-4,0 2.5-4.0
Таблица 3Table 3 Параметры Parameters Предлагаемый вариант Proposed option Базовый вариант Basic version Уменьшение диаметра за кампанию (среднее), мм Количество завалок валков Diameter reduction per campaign (average), mm Number of roll fillings 7.7 7.7 10,0 10.0 (среднее) (average) 9,0 9.0 6,4 6.4
δρΓ(ί’Κ) ъг--и(1-к)δρΓ (ί'Κ) b g --and (1-k) 5, б2 б15, b 2 b1
SU904878143A 1990-07-30 1990-07-30 Rolling roll SU1729639A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904878143A SU1729639A2 (en) 1990-07-30 1990-07-30 Rolling roll

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904878143A SU1729639A2 (en) 1990-07-30 1990-07-30 Rolling roll

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1154015 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1729639A2 true SU1729639A2 (en) 1992-04-30

Family

ID=21542745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904878143A SU1729639A2 (en) 1990-07-30 1990-07-30 Rolling roll

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1729639A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003051549A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-26 Alcan International Limited A work roll for use in cold rolling of metal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 995931, кл. В 21 В 27/02,1983. Авторское свидетельство СССР № 1154015, кл. В 21 В 27/02, 1983. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003051549A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-26 Alcan International Limited A work roll for use in cold rolling of metal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60131034T3 (en) COOLED CASTING ROLL FOR THE CONTINUOUS CONTINUOUS CASTING OF THIN PRODUCTS AND CONTINUOUS CASTING METHOD
CN100509261C (en) Methods for manufacturing flux cored wire for welding stainless steel and products thereof
SU1729639A2 (en) Rolling roll
Erickson et al. Analysis of banded hot rolling rolls
JP4599855B2 (en) Method for producing cold-rolled steel sheet and method for adjusting rolling roll surface
RU2003449C1 (en) Method of repair of rolls
KR100325538B1 (en) Method for manufacturing high image clarity cold rolled strip
SU770583A1 (en) Roll for longitudinal rolling of tubes
JPH05171339A (en) Sintered hard alloy
SU1629120A1 (en) Method for reconditioning of rolls
JP4305814B2 (en) Manufacturing method of high-gloss cold-rolled steel sheet
JP2522868B2 (en) Roughing roll for cold rolling
RU2087218C1 (en) Rolling roll
JP2005199317A (en) Steel sheet for welded can with high weldability and its manufacturing method
SU1599139A1 (en) Set of vertical rolis of edger stands of wide-strip mill for hot rollinl
RU2360752C2 (en) Method of surface state estimate of working roll
RU2302306C1 (en) Method for universal profiling of rolls of sheet rolling mills
JPH01273605A (en) Method of increasing friction between tool and material to be rolled and proper roll
SU1371726A1 (en) Working stand roll
RU2113297C1 (en) Method for operation of backing-up roll
RU2218219C1 (en) Roll
RU2650664C2 (en) Method for recovery of the piercing mill rolls
KR100775325B1 (en) A method for setting up a exchange cycle of a work roll in hot rolling line
RU2184631C2 (en) Method for exploitation of rolls in sheet rolling four-high stand
SU1154015A1 (en) Rolling-mill roll