[發明專利]高性能膠結硬質合金復合軋輥

無效

• 申請號: 200710069412.0
• 申請日: 2007-06-12
• 公開（公告）號: CN101073811A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 應金根;傅肅嘉;龍鄭易
• 申請（專利權）人: 浙江省冶金研究院有限公司
• 主分類號: B21B27/02
• 分類號: B21B27/02
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司
• 代理人: 翁霽明

技術領域

本發明涉及的是一種專用于金屬壓力加工設備上的膠結復合軋輥，尤其是棒材等小型材軋機用的硬質合金復合軋輥，屬于金屬滾壓設備的主要部件。

背景技術

硬質合金軋輥具有卓越的耐磨、耐蝕及單槽軋制壽命，能顯著提高生產效率和產品質量等優點，得到了越來越多的重視。如在高線精軋和預精軋機架上，由硬質合金輥環與輥軸組成的整體硬質合金軋輥已得到廣泛的應用。然而，這種整體硬質合金軋輥對于要求能承受較大軋制負荷和軋制扭矩的較大尺寸的棒材等小型材軋機來說，無論是從性能上還是從經濟上均是不合適的。

為了解決硬質合金在小型材軋機軋輥及線材中軋軋輥的應用問題，一種硬質合金/鐵基材料組成的復合輥環技術已經被開發出來，與整體硬質合金輥環相比，復合輥環抗彎強度和抗沖擊性能高，能傳遞較大扭矩，與輥軸裝配方式靈活，并可降低30％的硬質合金成本，既可用于棒材等小型軋機上，又可應用在高線軋機中軋機架，從而拓寬了硬質合金軋輥在金屬軋制加工領域的應用范圍。

現有的復合輥環制造工藝有冶金復合和膠結復合兩大類。冶金復合包括鑄造、熔焊、熱壓擴散等，如CN1843644《一種高線硬質合金復合輥環及其制造方法》公開的一種將輥環基體與硬質合金粉料同時裝入石墨模具，經熱壓燒結和正壓燒結制造復合輥環的工藝，CN1064827《含有燒結硬質合金和鑄鐵的軋輥及其制備方法》公開的一種離心鑄造+熱處理方法制造硬質合金復合輥環及軋輥的工藝。CN1370644《硬質合金——鑄鋼復合軋輥及其制備方法》公開的硬質合金環與鋼基體之間有一互溶過渡區，鑄型在澆注前和澆注中需加熱的鑄造復合工藝，ZL00234186.7《碳化鎢復合輥環結構》公開的采用銅、鎳、銀等在真空中將硬質合金外環與鋼內環硬釬焊的復合方式等。這些冶金復合方法雖然具有內外環結合強度高、耐溫性能好、可降低硬質合金成本的優點，但工藝復雜，而且由于在高溫中制造，還可能存在硬質合金性能下降、結合層因熱膨脹率不同導致的各種應力缺陷。

另一種復合工藝是化學膠結工藝，但現有的膠結復合工藝均存在一些缺點，如CN1513617《硬質合金復合軋輥》公開的用含凸出部分的輥軸直接與硬質合金輥環粘接成的復合軋輥工藝；CN1389320《一種復合粘結硬質合金軋輥的制造工藝》公開的用電化學成膜處理過的輥軸與硬質合金輥環及擋圈膠粘復合工藝，這兩種直接膠結復合軋輥因膠結面積有限，膠結強度較低，難以滿足更大軋制扭矩和軋制力的要求；另一種如CN1597161《硬質合金復合軋輥環的生產方法》公開的采用氧化銅+磷酸無機膠在80-400℃固化，并在復合面開R1鍵槽的方法制造的硬質合金/鋼復合輥環，其密集鍵槽的加工成本和難度大，有可能膠層松動造成鍵槽碎裂的后果，并且其膠結強度和能傳遞的軋制扭矩仍然有限。因此，盡管膠結復合工藝成本低，施工方便，對硬質合金輥環性能影響小，但能傳遞軋制扭矩的能力均相對較低。

發明內容

本發明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一種制備工藝簡單、成本低廉、具有能傳遞較大軋制扭矩的高性能膠結硬質合金復合軋輥。該復合軋輥既可用于棒材、帶材、管材、等各種小型材軋機上，也可應用在高線軋機中軋機架。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，它由硬質合金輥環及與之固連的輥軸構成，所述的硬質合金輥環由一復合輥環座、硬質合金環及鋼質端面環組成，在鐵基輥環座上膠結有硬質合金環，在硬質合金環一側的至少一側設置有軸向延伸的輔助粘結臺階圈，硬質合金環一側邊的鐵基輥環座上固連有鋼質端面環。

所述的硬質合金環的兩側均設置有等同或不同的軸向延伸的輔助粘結臺階圈，且一側嵌入并膠結在輥環座中，另一側嵌入并膠結在端面環中。

所述的端面環與硬質合金環相鄰的端面上加工有鍵槽并膠結，端面環上用螺栓與輥環座相互固連并膠結。

所述的膠結采用無機膠或有機膠并至少構成一層1-3mm厚度的膠結層。本發明與現有技術相比，具有制造方便，成本低，復合強度高，傳遞扭矩能力遠高于普通膠結復合軋輥等優點。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明的硬質合金復合輥環的結構示意圖。

圖3是本發明的硬質合金復合輥環的另一實施例結構示意圖。

圖4是本發明傳遞扭矩能力比較圖。

圖5是本發明重量成本增加曲線圖。

具體實施方式