[发明专利]连铸大方坯连续曲率凸形辊制造方法

说明书

一种连铸大方坯连续曲率凸形辊制造方法，属金属铸造领域。其连续曲率凸形辊辊身工作部分的外轮廓曲线，由第一直线段AB、第一过渡曲线段BC、中间直线段CD、第二过渡曲线段DE和第二直线段EF构成；其第一过渡曲线段BC和第一直线段AB、中间直线段CD的一阶导数连续变化、二阶导数连续变化、曲率连续变化，构成一个具有连续变化曲率的第一过渡曲线；所述的第一过渡曲线BC与第二过渡曲线DE镜像对称。按照技术方案制造的连续曲率凸形辊，可使变形区域铸坯均匀变形，减少裂纹发生；凸形辊的过渡曲线可缩短，能进一步降低轧制压力和减少拉坯阻力。可广泛用于金属铸造领域。

技术领域

本发明属于金属铸造领域，尤其涉及一种用于在现场对铸造坯料进行后处理或后加工装置的制造方法。

背景技术

申请公布号为CN 107377919 A，申请公布日为2017.11.24的中国发明专利申请，公开了一种“提高轴承钢铸坯中心致密度的方法”，其中公开了一种述凸形辊，所述凸形辊的中部设有凸起1，所述凸起1与所述凸形辊的两端以渐变曲率曲线过渡。

申请公布号为CN 106001475 A，申请公布日为2016.10.12的中国发明专利申请，公开了一种“连铸合金钢大方坯渐变曲率凸形辊及重压下工艺”，其将轧辊设计成一种渐变曲率的凸形辊结构；凸形辊具有能够补偿高度方向体积收缩量的凸台高度，以及能够覆盖宽度方向最严重疏松、偏析区域的凸台宽度。其变弧区圆弧控制在曲率半径r不大于30mm。

申请公布号CN 105983668 A，申请公布日为2016.10.05的中国发明专利申请，公开了一种“轻压下辊、具有其的轻压下装置及铸坯的制造方法”，其中公开了“轻压下辊的端部的直径比中间部的直径小，其中，在观察轻压下辊的包含旋转轴线的截面时，中间部与端部之间的外周在端部侧具有朝向旋转轴线鼓出的第1圆弧、在中间部侧具有朝向与第1圆弧的鼓出方向相反的方向鼓出的第2圆弧，与第1圆弧和第2圆弧这两者相切的切线和旋转轴线所成的角度为40°以下。”

在上述个技术方案中的轻压下凸形辊，尽管分别考虑了凸台轮廓曲线的光滑，但仅在一阶导数情况下的连续(即曲线与曲线相切、曲线与直线相切)，这些切点处仍然为奇异点即应力集中点，如圆弧曲线与圆弧曲线相交仅满足0阶连续，并不是真正意义上的光滑曲线。铸坯在轧制变形过程中，仍不可避免的受到应力，由于连铸坯表面温度低通常在700-900℃，且表面温度不均匀，奇异点成为应力集中点，此处铸坯在轧制变形过程中表面容易产生裂纹。

同时采用两个圆弧曲线作为过渡曲线时，过渡曲线的在x轴上的投影长度AB必须大于等于凸台高度H，即两个圆弧的最小半径之和(R₁+R₂)必须大于等于凸台高度H，否则两个圆弧无法连接。

由于辊身的总长度一定，凸台中心的直线段DE长度由铸坯中心未凝固的液芯宽度决定。过度曲线过长，就意味着凸台两端的直线段AB和EF变短，如此对于降低轧制压力和减少拉坯阻力都是不利的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种连铸大方坯连续曲率凸形辊制造方法。该连续曲率凸形辊辊身工作部分轮廓曲线，一阶导数连续变化、二阶导数连续变化、曲率连续变化，并给出具有连续变化曲率的过渡曲线的形成方法。该连续曲率凸形辊可以使变形区域铸坯均匀变形，减少裂纹发生；该连续曲率凸形辊的过渡曲线可以缩短，可进一步降低轧制压力和减少拉坯阻力。

本发明的技术方案是：提供一种连铸大方坯连续曲率凸形辊制造方法，其特征是：

所述连续曲率凸形辊辊身工作部分的外轮廓曲线，由第一直线段AB、第一过渡曲线段BC、中间直线段CD、第二过渡曲线段DE和第二直线段EF构成；

其第一过渡曲线段BC和第一直线段AB、中间直线段CD的一阶导数连续变化、二阶导数连续变化、曲率连续变化，构成一个具有连续变化曲率的第一过渡曲线；