[发明专利]硬面辊子及板的制造

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬面的辊子、板以及类似的金属包覆制品，其用于恶劣和严酷工作环境中，重点要求其抗磨损、抗粘附、抗侵蚀、抗气穴、抗氧化及/或抗其它腐蚀，并且其包括通过电弧焊在其工作表面上形成金属基体包层，以及耐磨、抗氧化及/或抗腐蚀材料，这些材料诸如钢、低合金铁材料、铁或高合金铁材料、钴基合金、镍基合金、或铜基合金。 

本说明书中，“制造”一词不仅涉及硬面辊子、板及其它类似金属包覆制品的初级生产，亦涉及这些产品的整修。 

技术背景

制造硬面辊子的一般技术涉及通过电弧焊在相对便宜且不太耐用的圆柱形金属基体的外表面上进行包覆操作，在该包覆操作后，将该金属基体从该包覆装置拆下并且传送至远处的加工装置对其硬面且包覆的表面进行加工(例如通过铣削)以提供具有预定深度的硬面表面，从而提供具有预定直径以及所需光洁度的硬面辊子。 

该技术的劳动强度很大且需要使用如重型叉车之类的载重装置将该硬面辊子从包覆装置传送至远处的加工装置。这些拆卸、传送及再安装过程因而是较昂贵，且会威胁操作人员的健康与安全。若该包覆装置与远处的加工装置位于分开的场所还会增加额外的开支。 

而且，该包覆辊子为冷加工，使其表面的光洁度可以作改进。 

发明内容

本发明的一个目的是提供一种制造硬面辊子、板或类似包覆制品的装置，其克服，或者至少基本上减少了如前所述的现有技术的不足。 

因此，本发明的第一个方面在于一种用于制造如硬面辊子、板等的包覆金属基体的装置，包括位于包覆位置的诸如电弧焊枪的焊接设备、对准备通过该弧接设备在该包覆位置进行金属包覆的基体进行支撑的设备、以及设置为对如此包覆的基体表面进行加工的设备，其中该加工设备位于所述包覆位置处。 

绝大多数情况下，该焊接设备为现有的电弧焊枪，但亦可使用其它合适的焊接设备。 

该诸如电弧焊枪的焊接设备最好设置为横穿该待金属包覆的金属基体的 宽度。若该基体为金属圆柱，则该金属焊接设备设置为横穿该圆柱金属基体的宽度，即，使所述焊接设备沿安装在该支撑设备上的基体的轴线前后往复运动，该支撑设备绕基体的该轴线旋转。 

该结构中，该支撑设备为任何合适的形式，但最好为带有头座及尾座的车床型支撑设备。 

根据本发明的装置亦可通过对直线移动经过该焊接设备的片状金属基底进行包覆而用于制造硬面板，这种情况下，可使用适用于该现有设计的片状基体的支撑设备。 

再者，在该包覆位置对该基体的金属包覆表面进行加工的设备可为任何现有类型。下文所述之包覆装置的较佳实施例中，通过铣削设备执行该包覆表面的加工，所述铣削设备设置为在通过所述焊接设备进行包覆之时或之后横穿该基体的表面。 

该金属加工设备的一种选择是，当该焊接设备用金属包覆该基体时跟随该电弧焊设备移动。这一设置的有利之处在于该焊接设备在仍然为热的刚刚完成的金属包覆部上工作，以此可更干净地从该包覆基体的表面去除该包覆金属，并且其表面较之现有技术更为光滑。 

对该焊接设备以及该金属加工设备进行编程使它们协同工作或者互相独立地工作。 

视需要，在对金属基体进行包覆之前及/或之后，及/或进行加工之后，对所述金属基体的表面进行监测以控制所述焊接设备及/或加工设备的操作，以例如提供具有所需金属包覆厚度与直径以及具有改进的平滑度的硬面辊子。 

该监测设备最好包括激光监测设备，其也根据操作条件或要求设置为单独地，或者与所述焊接设备及/或加工设备一起横穿基体的该宽度，。 

亦可使用该监测设备来控制所述焊接设备及/或加工设备的操作以根据该最终的硬面制品是为辊子形状还是板的形状，在具有所需厚度的该金属基体表面上提供金属包覆，及/或在具有所需直径或厚度的包覆基体上提供金属包覆。 

一般的，可使用最好为可编程的控制单元来监视及/或控制该焊接设备、加工设备，及/或监测设备的操作。 

本发明的第二方面在于一种制造硬面、金属包覆基体的方法，该方法包括通过焊接用金属对金属基体的表面进行包覆，然后对该基体的如此包覆的表面进行加工，其中所述该包覆基体表面的加工是在包覆位置处进行的。 

最好通过电弧焊枪执行该焊接，且可通过任何合适的金属切削方式在该焊接操作的位置处对该基体的包覆表面进行加工，但以铣削操作为较佳。