[发明专利]一种堆焊复合制造铸轧辊方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧辊制造方法，尤其涉及一种低速高温、大轧制力的轧辊制造方法。 

背景技术

作为焊接领域中的一个重要分支，堆焊复合制造是一种表面技术处理工艺方法，其为采用焊接方式在零件表面堆敷一层具有一定性能材料的工艺过程。堆焊复合制造工艺在轧辊领域，尤其是热轧辊的修复领域获得了良好的发展和应用。经研究发现，对轧辊表面进行堆焊处理可以明显延长轧辊的使用寿命，降低轧钢的耗损量。一般采用中碳合金钢作为堆焊复合轧辊的基体材料，经基体调质处理后具有较为理想的强度和韧性，另外，堆焊盖面材料的优化则有利于提高堆焊层和基层的结合强度，提高辊面的高温磨损及冷热疲劳交错性能，堆焊轧辊在使用中产生不易产生裂纹和断辊，延长堆焊复合轧辊的使用寿命。因此，将堆焊轧辊应用于轧钢生产中具有重要的意义，同时也符合了国家提倡的节能减排要求。 

公开号为CN102189102A，公开日为2011年9月21日，名称为“一种连铸机在线调厚辊式大压下液芯轧制方法”的中国专利文献公开了连铸机在线调厚辊式大压下一种液芯轧制方法，其步骤为：在二辊轧机带载压下设定目标厚度，实时反馈厚度值并检测油压、换算轧制力是否超限，若轧制力未超限，则稳定轧制至轧制结束；若轧制力超限，则调整并重新判断轧制力；若在轧制过程中目标厚度改变，轧机过程机计算变化厚度差，调整二辊轧机的辊缝达到目标厚度并重新判断轧制力是否超限。 

公开号为CN202021199U，公开日为2011年11月2日，名称为“一种连铸机液芯大压下轧制设备”的中国专利文献公开了一种连铸机液芯大压下轧制设备，其设于板坯连铸机水平凝固端末段的液芯轧制区，该连铸机液芯大压下轧制设备包括：直流电机，作为连铸机液芯大压下轧制设备的动力输 出源；高速联轴器，其与直流电机的输出端连接；减速机，其与所述高速联轴器连接，将直流电机的高速输出降为低速；低速联轴器，其与所述减速机连接；齿轮座，其输入端与所述低速联轴器连接；万向联轴器，其与齿轮座的输出端连接；大辊径轧机，其轧辊水平设置,并与所述万向联轴器连接，大辊径轧机的上轧辊与一驱动装置连接，上轧辊在轧辊驱动装置的驱动作用下做垂直于轧辊轴向方向的压下动作，该轧辊的直径为750～1500mm。 

上述两个中国专利文献均涉及连铸轧机，其中铸轧辊是连铸轧机的核心设备，且铸轧辊均处于较为恶劣的工况条件下，铸轧辊的工作状态具体为接触弧长，速度低，接触温度高且轧制力大等，在这样工作状态下的铸轧辊极易产生裂纹和断辊而大幅缩短轧辊的使用寿命，从而提高了生产成本并制约了连铸轧机的使用范围。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种堆焊复合制造铸轧辊方法，该方法制造的铸轧辊在低速高温大压的工作状态下，具备优良的耐高温抗疲劳性，相较于常规的铸轧辊具有较长的使用寿命，同时，铸轧辊辊芯可以循环使用使得铸轧辊的生产制造成本大大降低。 

为了达到上述目的，本发明提供了一种堆焊复合制造铸轧辊方法，其包括： 

（1）制造铸轧辊的基体，对基体的表面进行处理； 

（2）对基体进行预热； 

（3）在基体外围依次堆焊打底层和过渡层，打底层和过渡层采用具有良好的强韧性能的低合金堆焊材料； 

（4）在过渡层表面堆焊盖面层形成铸轧辊，所述盖面层的化学元素成分质量百分含量为：C0.3～0.8%；Mn1.0～4.8%；Si0.4～6.0%；Cr4.0～8.0%；Ti0.01～1.0%；V2.0～10%；W2.0～10.0%；Mo1.0～6.0%；Co2.0～5.0%；Ca0～0.4%；Ba0～0.4%；稀土元素0～0.5%；余量为Fe和其他不可避免的杂质； 

（5）对铸轧辊进行缓慢升温和缓慢冷却的回火处理，回火温度为560℃～600℃。 

在本发明所述的堆焊复合制造铸轧辊方法中，通过先在轧辊基体外围堆焊过渡层，然后在过渡层表面堆焊盖面层以制成铸轧辊以降低铸轧辊的强度、硬度的损耗，对于盖面层采用上述成分设计的原理在于：在工具钢或高速钢体系中加入大量的高温热稳定性合金，以保持堆焊熔敷金属的强度。 

在本技术方案的步骤（5）中，对经过堆焊的铸轧辊采用回火处理工艺，在该过程中缓慢升温以保证铸轧辊受热温度均匀，缓慢降温以防止新的应力产生，回火温度不低于560℃以充分发挥材料的性能，从而使得该铸轧辊能在温度较高的环境下进行工作，回火温度不高于600℃以产生充分的弥散强化效应，从而减少铸轧辊辊芯强度、硬度的损失，进而获得耐高温、耐大压且抗疲劳性佳的铸轧辊。