[发明专利]一种锻造复合轧辊的方法

说明书

本发明涉及一种锻造复合轧辊的方法，属于轧辊制造技术领域，包括按照轧辊的成品规格将轧辊拆分为辊套和辊轴、分别制备辊套和辊轴所需的钢锭、将辊套和辊轴所需的钢锭分别制备成辊套辊坯和辊轴辊坯、将辊轴辊坯穿进辊套辊坯进行组坯、将组坯后的辊套辊坯和辊轴辊坯进行预热、封焊、对封焊后的组坯依次进行加热、锻造、热处理，并加工至成品。本发明摒弃了传统的大铸锭制大锻件的思路，采用纯净、均质和致密的小尺度基材，利用“增材制大”的思路制造高性能的大型复合轧辊，避免了制备纯净化、均质化和致密化大铸锭的业界难题。

技术领域

本发明涉及一种锻造复合轧辊的方法，属于轧辊制造技术领域。

背景技术

随着大型容器、桥梁及舰艇的大量应用，厚板、特厚板的需求越来越多， 轧机配辊尤其是大型锻钢支承辊等超大锻件的需求量也越来越大。通常，制备 超大锻件需要超大铸锭，但超大铸锭易存在严重的心部偏析和疏松等问题。因 此，纯净化、均质化和致密化铸锭的制备是开发高性能超大锻件的关键。

通常，制备超大锻件需要超大铸锭，然而超大铸锭的纯净化、均质化和致 密化一直是业界难题。由于超大铸锭心部冷速极为缓慢，铸锭心表温差极大， 因而造成铸锭心部O、N、P、S含量高于表面，降低了铸锭纯净度。同时，铸锭 心部的C、Cr等元素偏析严重，在锻造过程高碳、高合金的心部易开裂，影响 最终锻件的质量性能。另外，较大的心表温差和心部偏析，还易引起铸锭心部 的严重疏松和缩孔，影响锻件质量。

目前，日本JSW和韩国斗山等为改善超大铸锭质量，采用了多种手段，包 括电渣重熔、二次浇注稀释铸锭心部、降低铸锭心表温差、在铸锭高温预变形 等。近年来，一重、二重等国内企业针对超大铸锭的质量提升也开展了大量工 作，并取得了一定成效，实现了超大锻件的部分国产化，但锻件的质量稳定性 不足且生产成本很高，使得部分关键超大锻件仍需大量进口。

发明内容

本发明的目的是提供一种锻造复合轧辊的方法，通过复合制造工艺降低轧 辊制造难度，提高轧辊质量和性能，从而提高轧制时连续作业效率和提高板带 质量，减少次品、不合格品。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种锻造复合轧辊的方法，包括以下步骤：

(1)按照轧辊的成品规格将轧辊拆分为辊套和辊轴，所述辊套为轧辊的辊 身外层部分，辊轴为轧辊的辊身芯部和辊颈；

(2)分别制备辊套和辊轴所需的钢锭；

(3)将辊套和辊轴所需的钢锭分别制备成辊套辊坯和辊轴辊坯；

(4)清理辊套辊坯内表面和辊轴辊坯外表面，将辊轴辊坯穿进辊套辊坯进 行组坯；

(5)将组坯后的辊套辊坯和辊轴辊坯进行预热、封焊；

(6)对封焊后的组坯依次进行加热、锻造、热处理，并加工至成品。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述辊套所需的钢锭的化学组分及重 量百分含量为C：0.50％～0.60％，Si：0.30％～0.60％，Mn：0.40％～0.60％，Cr： 3.00％～5.00％，Ni：0.20％～0.60％，Mo：0.30％～0.60％，V：0.10～0.30％，P： ≤0.020％；S：≤0.010％；其余为Fe和不可避免的杂质；所述辊轴所需的钢锭 的制备材质为42CrMo。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤(2)中辊套和辊轴所需的钢 锭的生产工艺步骤为：

A、将钢材原料用电弧炉和LF精炼炉进行冶炼，对精炼炉中的钢水化学组 分及重量百分含量进行化验，化验合格后进行真空脱气；

B、完成后在保护环境中将钢水注入钢锭模形成钢锭。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤(5)预热、封焊的具体过程 如下：