SU876222A1

SU876222A1 - Roll making method

Info

Publication number: SU876222A1
Application number: SU802884612A
Authority: SU
Inventors: Иван Николаевич Потапов; Владимир Петрович Полухин; Наркиз Самигуллович Самигуллин; Алексей Даниалович Шейх-Али; Владимир Алексеевич Николаев; Александр Николаевич Зеленцов
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов
Priority date: 1980-02-20
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1981-10-30

Description

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ(54) METHOD FOR MANUFACTURING ROLL ROLLS

Изобретение относитс к прокатному производству, в частности к валкам прокатных станов. Известен способ изготовлени валков прокатных станов, включающий ков ку слитков, предварительную и окончательную термическую .и механическую обработки tl . Однако износостойкость этих валков недостаточно высока. Известен способ изготовлени валков трубопрокатных станов, который предусматривает электродуговую наплавку поверхности валков из высоко .углеродистой стали и отжиг на зернис тый перлит с твердостью НВ 150 - 200 2. Как известно, при электродуговой наплавке, в наплавленном слое всегда имеютс гпзовые пузыри и пустоты, ко торые снижают его прочность, следова . тельно, и износостойкость. Отжиг, на зернистый перлит поверхности валка после наплавки производитс с целыр улучшени условий захвата заготовки /валками на снижение термоструктурных напр жений. Таким образом, и этот способ изготовлени валков имеет свои недостатки. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс способ, заключающийс в поверхностной обкатке роликами наплавленного сло ;валика) . Прочность наплавленного сло в некоторой степени повышаетс , увеличиваетс и износостойкость, следовательно, срок службы валков. Наплавление бочки валка по винтовой линии производитс после ковки, термической и механической обработок в подогретом состо ний валка до 300-400С. Операции наплавки и обкатки роликами поверхности валка совмещены и производ тс на вапьцетокарном станке. Дл подогрева и наплавки валка предусмотрены специальные установки з1. Односным недостатком такого способа производства валков вл етс то,The invention relates to rolling production, in particular to rolling mill rolls. A known method of manufacturing rolls of rolling mills, including ingot ingots, preliminary and final thermal and mechanical treatment, tl. However, the wear resistance of these rolls is not high enough. A known method of manufacturing rolls of pipe mills, which involves arc welding of the surface of high carbon steel rolls and annealing granulated perlite with a hardness of HB 150 - 200 2. As is well known, during electric arc welding, there are always gas bubbles and voids in the weld layer Some reduce its strength, trace. wear resistance. Annealing, on the granular perlite of the roll surface after surfacing, is carried out with the aim of improving the conditions of gripping the workpiece / rollers to reduce the thermal structural stresses. Thus, this method of making rolls has its drawbacks. The closest technical solution to the present invention is the method consisting in the surface run-in of the rollers of the deposited layer (roller). The strength of the deposited layer to some extent increases, increases wear resistance, therefore, the service life of the rolls. The fusing of the roll barrel along the helix is carried out after forging, thermal and mechanical treatment in the heated states of the roll to 300-400 ° C. The operations of surfacing and rolling with the rollers of the roll surface are combined and carried out on a vertical lathe. For heating and surfacing of the roll there are special installations. The one-side disadvantage of this method of producing rolls is that

что операци наплавки пр,оизводитс после ковки (пластической деформации ) , термической и механической обработок. При такой последов .ательности операции после охлаждени наплавленного и упрочненного валка на его поверхности возникают большие температурные напр жени раст жени , обусловленные температурным перепадом наплавленного сло и прокатного валка, составл ющего 800-900 С, которые привод т к растрескиванию и преждевременному выходу его из стро .that the surfacing step is made after forging (plastic deformation), thermal and mechanical treatment. With such a sequence of operation, after the deposited and strengthened roll is cooled, large stretching temperature stresses occur on its surface due to the temperature difference of the deposited layer and the roll roll, which is 800-900 ° C, which leads to cracking and premature release from it. .

При поверхностной обкатке роликами пластической деформации подвергаетс только наплавленный слой, поэтому эффект гор чего сваривани слоистых материалов при больших давлени х и деформаци х слоев, повышающий прочность их сцеплени не достигаетс . В результате этого наплавленный слой склонен к отслаиванию и скалыванию, что резко сокращает срок службы валков .During surface rolling with rollers, only the deposited layer is subjected to plastic deformation, therefore the effect of hot welding of laminated materials at high pressures and deformations of the layers, which increases their adhesion strength, is not achieved. As a result, the deposited layer is prone to flaking and chipping, which dramatically reduces the service life of the rolls.

Одновременна наплавка и обкатка тоже имеет сво недостатки. По мере движени обкатного ролика по наплавленному валку по винтовой линии возникают осевые силы, которые стрем тс к обрыву накладываемого валка от наложенных и привод т к снижению прочности соединени отдельных валиков, плотности наплавки в целом в осевом направлении. Таким образом, обкатка роликами наплавленного сло приводит к повышению его .-плотности только в радиальном направлении, а в осевом, наборот, к его снижению.Simultaneous surfacing and running also has its drawbacks. As the rolling roller moves along the weld roll along a helical line, axial forces arise, which tend to break the imposed roll from the imposed ones and lead to a decrease in the strength of the joint of the individual rollers, the density of the surfacing as a whole in the axial direction. Thus, running the rollers of the deposited layer leads to an increase in its.-Density only in the radial direction, and in the axial direction, to a decrease in it.

Цель изобретени - увеличение срока службы валков путем повышени прочности сцеплени покрыти и повышени производительности их изготовлени .The purpose of the invention is to increase the service life of the rolls by increasing the adhesion strength of the coating and increasing the productivity of their manufacture.

Поставленна цель достигаетс тем что металлическое покрытие нанос т на литой металл перед пластической деформацией слитка, а пластическую дформацию производ т винтовой прокаткой с обжатием 30-50%. Покрытие нанос т с углом подъема винтовой линии по ходу винтовой прокатки.This goal is achieved by the fact that the metal coating is applied to the cast metal before plastic deformation of the ingot, and plastic deformation is performed by helical rolling with a reduction of 30-50%. The coating is applied with a helix angle of elevation along the helical rolling.

Нанесение покрыти на литой металл перед пластической деформацией слитка и последующа пластическа деформаци винтовой прокаткой с обжатием 30-50% позвол ет предеформировать весь объем металла валка и покрыти одновременно, тем самым достичь условие гор чего сваривани слоистых материалов, т.е. получитьCoating the cast metal before plastic deformation of the ingot and subsequent plastic deformation by screw rolling with a reduction of 30-50% allows pre-deform the entire volume of the metal of the roll and the coating at the same time, thereby achieving the condition of hot welding of laminated materials, i.e. receive

прочное сцепление покрыти с металлом валка с мелкозернистой рекристаллизованной структурой и высокими прочностными свойствами. Пластическа деформаци производитс при равномерном нагретом состо нии покрыти и слитка, поэтому в данном случае исключаетс условие возникновени остаточных температурных напр жений после охлаждени . При пластической деформации с обжатием менее 30% эффект гор чего сваривани покрыти с металлом валка не достигаетс . Обжатие более 50% за один .проход винтовой прокатной затруднительно.strong adhesion of the coating to the roll metal with a fine-grained recrystallized structure and high strength properties. Plastic deformation is carried out under a uniform heated state of the coating and ingot, therefore, in this case, the condition for the occurrence of residual temperature stresses after cooling is excluded. With plastic deformation with a reduction of less than 30%, the effect of hot welding of the coating to the roll metal is not achieved. Compression of more than 50% for one. Passing helical rolling is difficult.

Нанесение покрыти непосредственно на литой металл перед пластической деформацией слитка позвол ет избегать трудоемкие операции, такие как механическа обработка бочки и ее предварительный подогрев перед нанесением покрыти . Очевидно, исключаетс операци упрочнени покрыти с применением обкаточных роликов и вальцетокарных станков, так как уже при пластической деформации слитка одновременно происходит более качественное упрочнение покрыти . Все это делает предлагаемый способ изготовлени валков более экономическим и производительным .The application of the coating directly to the cast metal before plastic deformation of the ingot makes it possible to avoid labor-intensive operations, such as machining the barrel and preheating it before coating. Obviously, the strengthening of the coating with the use of rolling rollers and roll-turning machines is eliminated, since already during plastic deformation of the ingot, a better strengthening of the coating occurs at the same time. All this makes the proposed method of making rolls more economical and productive.

Ориентаци винтовой линии покрыти по ходу винтовой прокатки нар ду с эффектом скручивающего действи валКОВ , благодар которому слои перемещаютс по винтовой линии, приводит к более плотной упаковке частиц покрыти в начальной стадии процесса прокатки , а в дальнейшем способствует интенсивной деформации покрыти и качественному механическому схватыванию покрыти и устранению межчастичных пор. В случае ориентации винтовой линии покрыти против хода прокаткиThe orientation of the helix of the coating along the helical rolling along with the twisting effect of the rolls, whereby the layers move along the helix, results in a more dense packing of the coating particles in the initial stage of the rolling process, and further contributes to intensive deformation of the coating and high-quality mechanical setting of the coating and elimination of interparticle pores. In case of orientation of the helix of the coating against the rolling course

частицы покрыти подвергаютс рас ,«itcoating particles are subject to races,

кручиванию, привод щему к менее плотной упаковке частиц покрыти , что отрицательно сказываетс на сроке службы прокатных валков.twisting, resulting in less dense packing of the coating particles, which adversely affects the service life of the mill rolls.

Пример. Применение предлагаемого изобретени наиболее эффективно при производстве валков многовалковых (йапример двадцативалковых) клетей. В качестве примера приведем технологию изготовлени рабочего валка диаметром 30 мм и длиной 750 мм двадцативалковой клети 700.Example. The application of the invention is most effective in the production of multi-roll rolls (for example, twenty-roll) stands. As an example, we present the technology for manufacturing a work roll with a diameter of 30 mm and a length of 750 mm of a twenty-roll 700 stand.

Пример. Заготовкой дл получени валка служит круглый слитокExample. A round bar serves as a blank

из стали 9Х, полученный электрошлаковым переплавом, диаметром 60 мм и длиной 200 Mfi. Покрытие производ т электродуговой наплавкой следующего химсостава, %: С 2,5; CV 12; Мп 3,8; SI 0,9; Ti 0,4; В 2,2 - по винтовой линии по ходу прокатки. Толщина наплавки составл ет 5 мм. Непосредственно после наплавки слиток подвергают нагреву до 1100-1200 С в течение 25 мин в силитовой печи. После этого производ т пластическую деформацию на трехвалковрм стане винтовой прокатки МИСиС-100 с обжатием 40-48%. Машинное врем прокатки составл ет 8-12 с. Точность по диаметру i О, 5 мм. На поверхности трещины и другие дефекты не обнаружены.from steel 9X, obtained by electroslag remelting, with a diameter of 60 mm and a length of 200 Mfi. The coating is produced by electric arc welding of the following chemical composition,%: C 2.5; CV 12; MP 3.8; SI 0.9; Ti 0.4; 2.2 - along the helical line during rolling. The thickness of the cladding is 5 mm. Immediately after surfacing, the ingot is subjected to heating up to 1100-1200 C for 25 minutes in a silith furnace. After that, plastic deformation is performed on a three-roll mill mill-MISiS-100 with a compression of 40-48%. Machine rolling times are 8-12 seconds. Accuracy in diameter i О, 5 mm. No cracks or other defects were found on the surface.

Благодар исключению механической и термической обработки, а также предварительному подогреву перед наплавкой, применению высокопроизводительного , способа винтовой прокатки при формообразовании слитка и совмещению операции формообразовани с упрочнением наплавки, повышаетс производительность производства валков на 20-30% по сравнению с известными способами .Due to the exclusion of mechanical and heat treatment, as well as preheating before surfacing, the use of high-performance, helical rolling method for forming an ingot and combining the shaping operation with hardening of surfacing, the productivity of rolls production increases by 20-30% compared with known methods.

Прочностные испытани показывают, что прочность сцеплени наплавки с валком выше, чем прочность самого валка . Таким образом, примен предлагаемый способ можно получить болееStrength tests show that the bonding strength of the cladding with the roll is higher than the strength of the roll itself. Thus, applying the proposed method can be obtained more

Claims

1. A method of making rolls, including plastic defoking an ingot and then applying a metal coating on a barrel along a helical line, characterized in that, in order to increase the service life of the rolls by increasing the adhesion strength of the coating and increasing the productivity of their manufacture, the metal coating is applied onto the cast the metal is in front of the plastic deformation of the ingot, and the plastic deformation is performed by screw rolling with a reduction of 30-50%.

2. The method according to claim 1, is distinguished by the fact that, in order to increase the density and strength of the coating in the axial direction of the barrels, the coating is carried with a helix angle during helical rolling.

Sources of information taken into account in the examination

1.Polukhin, V.P., Nikolaev V.A.,. Tylkin M.A. and others. Reliability and durability of cold rolling rolls. Moscow, Metallurgists, 1976, p. 4A8

2. USSR Author's Certificate No. 235866, cl. B 21 B 27/00, 1969.

3. USSR author's certificate number 151662, cl. B 2 B 28/02, 1962.