[发明专利]高能复合强化轧辊

说明书

技术领域：高能复合强化轧辊属于冶金机械设备零件。

背景技术：目前，全世界通过轧制生产出来的钢材已占到钢材总产量的80％以上，其中板材是钢材生产中最大宗产品，通过轧制生产有色金属材料也早有规模化广泛应用。轧辊是生产轧制金属材料的关键性零件。轧辊种类较多，有型材轧辊、板型轧辊，有铸铁轧辊、铸钢轧辊、半钢轧辊、锻钢轧辊等。这其中板型轧辊的消耗量最大，因为板带、材的需求量和生产量最大。板型轧辊主要分为铸造轧辊和锻造轧辊。上世纪末国际先进轧钢企业开发的铸造复合轧辊，主要是铸造高速钢复合轧辊，目前已广泛应用，但各国轧钢企业对其态度仍然不一，使其普遍性规模化应用受到抑制。制造铸造高速钢复合轧辊的技术方案有离心铸造法、电渣重熔法、热等静压法、连续浇注外层成型法等等，依据铸造复合原理研发出的专利也非常繁多，但铸造复合轧辊有其自身无法解决的问题。复合形变材料轧辊是当前世界轧辊制造技术的新的发展方向，这种轧辊具有铸造复合轧辊无可比拟的优点，具有良好的发展前景，本专利申请涉及的就是对复合形变材料轧辊的开拓。

发明内容：高能复合强化轧辊创造出形变材料制造复合轧辊的技术理论，对于锻材复合轧辊的发展和复合形变材料的发展应用具有重大意义。高能复合强化轧辊显著提高了轧辊的耐磨性、抗事故性能、抗剥落性，显著提高了使用寿命，节约了资源及降低了能耗。

高能复合强化轧辊是一种板型轧辊，即用于金属板、带材轧制的轧辊。高能复合强化轧辊是指将复合层材料爆炸复合焊接在辊芯上，复合层材料与辊芯之间的结合、复合层材料之间的结合是通过爆炸焊接技术焊接复合在一起，并经强化处理及相应工艺技术加工而达到设计性能的冶金机械零件。

高能复合强化轧辊的复合层的层数可以是两层以上，也可以是一层；辊身有复合层，辊颈也可以有或没有复合层，复合层厚度根据设计要求来定。

高能复合强化轧辊的辊芯和复合层材料均为形变材料，形变材料是指经锻造、轧制等变形方式变形加工处理过的钢材。高能复合强化轧辊的本质是复合锻钢轧辊，辊芯、复合层材料、焊缝均为形变组织。辊芯和复合层材料均为合金钢，复合层材料为高速钢或者是其它工、模具钢，这里工、模具钢是指工具钢或模具钢，辊芯材料与复合层材料可以相同，也可以不相同。

高能复合强化轧辊结构特征是的表面复合层可以是高速钢或其它工、模具钢钢管复合焊接在辊身上，也可以是形状规则的平面或曲面高速钢或其它工、模具钢钢板焊接复合在辊身上，也可以是形状不规则的平面或曲面高速钢或其它工、模具钢钢板焊接复合在辊身上。

高能复合强化轧辊与传统工艺技术制造的轧辊，与铸造复合高速钢轧辊相比，其综合机械性能及力学性能获得了显著提高，显著提高了使用寿命，显著促进金属材料的轧制质量，节约了资源，降低了产业制造、使用能耗，降低了生产成本，提高了生产效率，高能复合强化轧辊具有良好的性价比。

附图说明：图1为高能复合强化轧辊纵向剖视图，图中1是指轧辊辊芯，2是指复合管之间的焊缝和复合管与辊芯之间的焊缝，3是指第二层复合管，4是指第一层复合管。图2为高能复合强化轧辊横向剖视图，1是指复合板之间的焊缝和复合板与辊芯之间的焊缝，2是指轧辊辊芯。

图3为高能复合强化轧辊的局部剖视图，1是指棍芯，2是指复合板与辊芯之间的焊缝，3是指不规则复合板。

具体实施方式：依据高能复合强化轧辊制造技术理论来生产制造高能复合强化轧辊的技术方案、方法较多，板型轧辊的复合焊接主要是辊身、辊颈和复合材料间需要复合焊接。本专利申请将它们归纳为三类：一类是钢管复合制造法，一类是平面、曲面钢板复合制造法，一类是不规则钢板复合制造法。

所谓钢管复合制造法即将工、模具钢钢管复合焊接在轧辊辊芯的相应部位上，可以是一次完成复合焊接，或者是分次完成复合焊接，或者是分次分段完成复合焊接，然后经强化处理及其它工艺技术加工而成。如附图1中辊身复合层是分次完成复合焊接，即先复合焊接第一层工、模具钢钢管，然后复合一层。

所为平面、曲面钢板复合制造法是指将复合层工、模具钢钢板设计制造成平面或曲面复合钢板，然后分别焊接在辊芯的相应部位上，经强化工艺技术处理及其它工艺技术加工而达到使用要求，如附图2。

所谓不规则钢板复合制造法是指根据轧辊复合部位及复合要求来设计制造复合钢板的形状、尺寸及数量，完成复合焊接，复合层可以是多层，然后经强化工艺技术处理及其它工艺技术加工而达到使用要求。举例辅助说明如下：