[发明专利]一种耐磨挤压辊的制备方法

说明书

本发明属于工业破碎机械制备领域，提供一种耐磨挤压辊的制备方法。步骤为：制备型腔→放置耐磨柱钉→浇注母液→热处理→加工内孔→热装→堆焊过渡层→堆焊耐磨层→堆焊花纹。钢结合金耐磨柱钉具有良好抗冲击性能、耐磨性和焊接性，可减少应力集中使基体不易开裂，并起到骨架支撑作用，使过渡层及耐磨层不出现大面积剥落；过渡层改善了辊套基体的焊接性，增强了耐磨层与辊套基体的冶金结合强度，减小了裂纹产生倾向；在堆焊过渡层、耐磨层和耐磨花纹前将辊轴与辊套热装在一起，改变了焊后热装出现的辊轴与辊套连接不牢固及耐磨层和耐磨花纹易剥落现象。采用本发明制备的耐磨挤压辊，比常规结构的挤压辊的工作寿命提升了一倍以上。

技术领域

本发明属于工业破碎机械制备领域，特别涉及一种耐磨挤压辊的制备方法。

背景技术

辊压机是一种新型高效节能的粉末设备，通过高应力挤压完成对物料的破碎，由于其高效、节能，在水泥、冶金、矿石等破碎行业上呈现独特的优势和前景。挤压辊在破碎矿石、水泥熟料等物料时，辊面承受着剧烈的高应力磨料磨损、犁削磨损和疲劳破坏，因此挤压辊辊面的耐磨性和使用寿命就成了辊压机这类装备的关键技术指标。辊压机的工作原理一般是将待处理物料喂入两个反向旋转的磨辊之间的间隙，通过磨辊与磨辊之间和物料自身的相互作用的高应力实现粉磨。在此过程中，物料颗粒在高应力作用下使辊面产生弹、塑性变形，在亚表面不同深处会形成循环压应力和拉应力。当这些应力超过材料疲劳强度时，就会在表层形成裂纹。裂纹经过扩展、连接，最终会导致辊面剥落。同时，辊面还会受物料的高应力切削磨损和由正应力、剪应力的挤压而造成的疲劳磨损。因此提高辊压机的辊套耐磨性能是辊压机产品的核心问题。目前市场上辊压机辊套主要为整体铸造式、堆焊式、硬质合金柱钉式三种。整体铸造式属于早期技术，目前已不多用；合金柱钉式则因其对物料中的异物过于敏感或造价过于昂贵，且柱钉易断裂，使用很少，目前使用较多的是堆焊辊，即在辊面堆焊耐磨材质和花纹形式硬质材料。

目前，国内外提高挤压辊辊面耐磨性和使用寿命的主要技术措施分两类：

1、在普通材料辊体表面上直接堆焊不同的耐磨合金材料形成耐磨层来提高辊面的耐磨性。但是，如果选用高硬度的耐磨堆焊材料来提高耐磨性，辊面易于开裂导致耐磨堆焊层剥落，影响辊体的使用寿命。而选用低硬度的耐磨堆焊材料，耐磨性能又较差。同时，这种结构在坚硬物料的强力挤压下，堆焊出花纹层容易从辊体表面崩离脱落，因此堆焊的厚度受到一定的限制。这种方法制造的辊面的耐磨性很难有大幅度的提高，辊面的耐磨寿命一般在8000h，其工作寿命不能满足用户要求。

2、辊面打孔镶嵌硬质合金柱钉提高辊面的耐磨性。即在辊体表面先加工上一定直径和深度并按规律排列的孔，然后把先行制造好的硬质合金柱钉胶粘、冷镶或钎焊到孔内。但是该结构中硬质合金柱钉和辊体金属的结合为机械结合，辊体在长时间运转后会引起硬质合金柱钉脱落，一旦硬质合金柱钉脱落就无法在现场迅速进行理想的修复，同时在基体上打孔后通过机械方式连接硬质合金柱钉容易造成基体开裂，导致基体报废。因此该结构没能在实践中被广泛推广。

挤压辊辊体表面耐磨层过早失效是破碎行业具有挑战性的技术难题，目前还需要更好的行之有效的解决办法。

发明内容

本发明提供一种耐磨挤压辊的制备方法，解决如下技术问题：①耐磨柱钉不会脱落且焊接性好并与耐磨层呈冶金结合；②挤压辊母体韧性好不易开裂；③改善挤压辊母体焊接性使耐磨层与其之间的冶金结合牢固；④辊轴与辊套结合牢固，工作周期长；⑤挤压辊具有扒料功能，生产效率高。

本发明采用如下技术解决方案：

一种耐磨挤压辊的制备方法，所述耐磨挤压辊包括辊轴、辊套基体、耐磨柱钉、过渡层、耐磨层和耐磨花纹，所述辊轴和辊套基体套装在一起，所述辊套基体上设有耐磨柱钉，辊套基体外环面上设有过渡层，过渡层的外环面上设有耐磨层，耐磨层的外环面上设有耐磨花纹，其制备方法如下：