[发明专利]压轧辊的制造方法和压轧辊以及压轧辊的制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用于制铁压轧设备的压轧辊的制造方法和压轧辊以及压轧辊的制造装置。

背景技术

以往，例如，在型钢的压轧中，为了谋求压轧材的高品质化、省力以及省能源化，一直寻求能够承受更加苛刻的压轧条件且长寿命的压轧辊。

因此，例如，如专利文献1所示，使用辊身构件的表层部由硬质的金属(例如，高速钢系多合金白口铸铁)构成的压轧辊等。该压轧辊由在芯件的外周形成有硬质的金属层的辊用坯材通过切削制造而成，是辊身构件与设置在其轴方向两侧的轴件一体形成的压轧辊。

但是，在由辊用坯材切削长轴件的压轧辊的情况下，切削时的多余的切削余量增多，不能缩短制造时间，而且会由于需要花费切削刃的运行成本而造成浪费。此外，由于不能由一根辊用坯材制造多根压轧辊，例如需要重新准备辊用坯材，因而难以实现缩短压轧辊的交付期、削减制造成本的目的。

因此，例如，如专利文献2所述，提出了如下方法，即：在辊身构件的两侧分别设置坡口并配置轴件，对该各坡口进行焊接而将辊身构件与轴件接合的方法。

先行技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2000-158020号公报

专利文献2:日本特开2005-324204号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，由于压轧辊使用于承担大负荷的制铁压轧设备中，因而在辊身构件与轴件接合的情况下，该接合部分容易受到损伤，更加难以谋求寿命的延长。

另外，在专利文献2记载的技术中，轴件容易相对于辊身构件偏心或弯曲地被焊接，需要进行焊接后的应力消除，因为难以完全地对应力进行消除，所以需要使用稍微粗的轴件。

本发明鉴于上述情况作出，其目的在于提供一种压轧辊的制造方法和压轧辊以及压轧辊的制造装置，能够在短工期内廉价地制造出同以往相比更长寿命化的压轧辊。

用于解决课题的方案

基于所述目的的第一发明涉及的压轧辊的制造方法，该压轧辊具有：辊身构件，所述辊身构件在由铬钼钢或碳素钢制成的圆柱状的芯件的外周上形成有硬质的补焊堆积层；轴件，所述轴件由铬钼钢制成，分别设置在所述芯件的轴方向两侧，

所述轴件的接合端部的直径小于所述芯件的直径，

所述压轧辊的制造方法具有：

预热工序，在该预热工序中至少对所述辊身构件及所述轴件的任意一方或者双方的接合端部以预先设定的温度进行预热；以及

摩擦焊接工序，在该摩擦焊接工序中，在所述轴件的轴心与所述芯件的轴心对合的状态下，将所述轴件向所述芯件压紧，同时使其旋转，从而对所述芯件及所述轴件的接合端部进行摩擦加热，在此之后将所述轴件向所述芯件强压而接合。

第一发明涉及的压轧辊的制造方法，所述轴件的接合端部的直径可以为所述芯件的直径的0.86倍以上、0.96倍以下。

第一发明涉及的压轧辊的制造方法，优选地，所述芯件从所述辊身构件的端部突出。该情况的突出量如果为1～10mm则已经足够，但本发明不限定于该数值。

第一发明涉及的压轧辊的制造方法，优选地，在所述摩擦焊接工序后，通过对所述辊身构件与所述轴件的接合部分进行机械加工而使金属面露出，对所述接合部分进行圆周焊接。

第一发明涉及的压轧辊的制造方法，优选地，在所述预热工序中，所述接合端部的预热温度为500℃以上、所述轴件的熔点以下。

第一发明涉及的压轧辊的制造方法，所述辊身构件能够使用已使用辊，所述已使用辊在其外周形成有新的所述补焊堆积层。

第一发明涉及的压轧辊的制造方法，优选地，在退火后，通过机械加工将所述已使用辊的外周的补焊堆积层的一部分或全部除去。

第一发明涉及的压轧辊的制造方法，所述轴件能够使用从已使用辊切断分离的轴件。

基于所述目的的第二发明涉及的压轧辊，通过第一发明涉及的压轧辊的制造方法制造。

基于所述目的的第三发明涉及的压轧辊的制造装置，该制造装置使用于该第一发明涉及的压轧辊的制造方法中，该制造装置具有：

第一夹紧机构，该第一夹紧机构水平或垂直地夹紧所述辊身构件；

第二夹紧机构，所述第二夹紧机构使所述轴件与所述辊身构件的轴心对合而夹紧；

旋转机构，所述旋转机构设置于所述第二夹紧机构，使所述轴件以其轴心为中心旋转；

压紧机构，所述压紧机构设置于所述第一夹紧机构或所述第二夹紧机构，使所述芯件与所述轴件的接合面彼此对接，在轴方向上压紧所述芯件与所述轴件；以及