[发明专利]一种摩擦焊固定挤压辊表面柱钉的方法

说明书

本发明公开了一种摩擦焊固定挤压辊表面柱钉的方法，属于材料加工工程和应用领域，其方法为：将柱钉固定在旋转摩擦焊设备的旋转机构上并且高速旋转，同时将辊面镶嵌柱钉的盲孔中加入钎料后，旋转的柱钉以一定顶锻压贯入辊面的盲孔，旋转的柱钉与盲孔中的钎料发生摩擦，产生高温使钎料熔化将柱钉与辊面焊接成为一体。本发明解决当前挤压辊制造工艺中使用胶粘法和冷镶法后柱钉容易脱落，和镶铸法废品率较高等问题，降低高强度辊压机挤压辊的生产、维修成本。

技术领域

本发明涉及材料加工工程和应用领域，尤其是一种摩擦焊固定挤压辊表面柱钉的方法。

背景技术

目前，随着工业的飞速发展，在水泥、矿山、冶金、电力等各种行业中，高强度挤压辊在物料粉碎工艺中具有广泛的应用，其主要特征是：高压、满速、满料、料床粉碎。而作为辊压机主要受力机构挤压辊中，柱钉式挤压辊在辊压机中应用最为广泛。其主要结构由辊轴、辊面和嵌入的由硬质合金或陶瓷材质制作的柱钉组成。在传统的柱钉式挤压辊的制备方法中，最常见的方式为两种，一种是胶粘法，即在辊面外圆表面加工好盲孔后，使用胶粘剂将柱钉与盲孔粘合，再进行热加工后使柱钉与辊面粘结。另一种方式是过盈式冷镶法，即将辊面的盲孔制作完成后，柱钉制作的尺寸略大于盲孔，然后将柱钉放入液氮中冷却，利用热胀冷缩的原理使柱钉尺寸收缩，收缩后将柱钉镶嵌在辊面的盲孔中，待柱钉恢复到常温时，膨胀的柱钉与盲孔机械结合，产生应力从而避免脱落。第三种柱钉镶嵌的方式为镶铸法，将金属或非金属零件安放在铸型中，再浇入金属液，金属液冷却后与辊面结合形成相对牢固的柱钉。

然而在实际应用中，传统的两种镶嵌柱钉的方式，胶粘法产生的粘结作用力由于本身材质的问题，在柱钉式挤压辊在常规的应用中的工况作用力在100MPa以上，胶粘剂几乎无法承受此力，柱钉很快脱落。而过盈式冷镶法在应用过程中，由于破碎物料过程中产生热量，而通常辊面与柱钉的材质并不相同，因此热膨胀系数也不同，导致其受热后热胀冷缩程度也不相同，通常辊面热膨胀系数较高因此受热膨胀更多，导致冷镶的柱钉在盲孔中机械作用力减弱，最终会导致柱钉脱落。而镶铸法在实际应用中，其设计结构和镶铸工艺相对复杂，其过程控制不当极易出现废品。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，具体为一种摩擦焊固定挤压辊表面柱钉的方法。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种摩擦焊固定挤压辊表面柱钉的方法，其主要结构为辊面，辊面表面加工的盲孔，硬质合金材质或陶瓷材质的柱钉，通过以下方式进行制备。

所述柱钉固定在旋转摩擦焊设备的旋转机构上并且高速旋转，旋转速度应以柱钉材质为准，速度范围50~600r/min，主轴施加顶锻力，顶锻力范围为80~900MPa，同时将辊面镶嵌柱钉的盲孔中加入钎料后，旋转的柱钉贯入辊面的盲孔，使旋转的柱钉与盲孔中的钎料发生摩擦，产生高温使其熔化将柱钉与辊面焊接牢固。

优选的，所述摩擦焊设备为25~100t摩擦焊机，连续驱动旋转摩擦焊机。

优选的，所述钎焊料，采用粉末钎料，为铜基或镍基钎料，钎料中加入合适的钎剂，提高焊后熔合质量。

与现有技术相比，本发明具有如下优点。

本发明提供一种摩擦焊固定挤压辊表面柱钉的方法，其主要方式为将柱钉固定在旋转摩擦焊设备的旋转机构上并且高速旋转，同时将辊面镶嵌柱钉的盲孔中加入钎料后，旋转的柱钉以一定顶锻压力贯入辊面的盲孔，旋转的柱钉与盲孔中的钎料发生摩擦，产生高温使其熔化将柱钉与辊面焊接牢固。

采用本发明制作的辊面柱钉，由于其摩擦焊能够精确的将钎料熔化，融化后的钎料与柱钉和辊面都产生牢固的冶金结合，使柱钉不容易在实际应用中发生由胶粘法、过盈式冷镶法机械作用不牢靠而产生的柱钉脱落的现象，也能够降低镶铸法由于复杂的工艺控制过程而导致的废品率较高的问题，从而降低挤压辊本身的维护维修成本。

具体实施方式

实施例1