[發(fā)明專利]爆炸焊接3Cr13Mo/42CrMo高耐磨耐蝕復(fù)合軋輥

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810235285.1
• 申請日: 2008-12-04
• 公開（公告）號: CN101444794A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮建;史和生;史和慶
• 申請（專利權(quán)）人: 南京潤邦金屬復(fù)合材料有限公司
• 主分類號: B21B27/02
• 分類號: B21B27/02;B23K20/08;B23K20/24;C21D9/38;C21D1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及采用爆炸焊接技術(shù)制造在冷熱交變工況條件下使用的復(fù)合軋輥或連鑄機(jī)復(fù)合輥子，屬于冶金設(shè)備技術(shù)和爆炸焊接領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1999(2)《鑄造》雜志《國外高速鋼復(fù)合軋輥研究的進(jìn)展》一文，簡述了國外高速鋼復(fù)合軋輥的研究進(jìn)程及其在軋鋼行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀，以及國外高速鋼復(fù)合軋輥的制造方法，其制造方法主要有：

(1)、離心鑄造法(CF)

(2)、連續(xù)澆鑄復(fù)合鑄造法(CPC)

(3)、噴射沉積成型法(OSPREY)

(4)、熱等靜壓法(HIP)

(5)、電渣重熔法(ESR)

用上述方法制造的復(fù)合軋輥雖然具有良好的高溫耐磨性，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大，并且使用中磨損系數(shù)大，軋制負(fù)荷高，熱膨脹系數(shù)大，使軋輥熱凸度增大，軋制的鋼板型變差，易出現(xiàn)氧化鐵皮缺陷，研磨復(fù)合軋輥時，脫落的硬質(zhì)碳化物容易劃傷輥面等。

最新的復(fù)合軋輥生產(chǎn)工藝文獻(xiàn)《離心鑄造高速鋼復(fù)合軋輥生產(chǎn)工藝探討》一文，發(fā)表于2008年《軋鋼》雜志第25卷25期上，該文獻(xiàn)介紹了臥式離心機(jī)兩次復(fù)合制造離心鑄造高速鋼復(fù)合軋輥的生產(chǎn)技術(shù)，重點介紹了軋輥外層、中間層和輥芯材料的化學(xué)成分、工藝流程、鋼水的熔煉和處理方法、熱處理工藝以及組織性能等。使用該工藝制造的復(fù)合軋輥同樣存在生產(chǎn)成本高、工藝復(fù)雜等缺點，并且成型后的軋輥為鑄態(tài)，受其力學(xué)性能的局限，在冷熱交變的工況條件下使用時，極易出現(xiàn)表面剝離、裂紋甚至斷裂等重大事故。

和本發(fā)明比較接近的兩篇文獻(xiàn)《表層堆焊軋輥在帶鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用》和《新型復(fù)合連鑄輥套的研制》分別發(fā)表于2005年第6期的《河北冶金》雜志和2003年第10期的《鑄造》雜志上。上述兩篇文獻(xiàn)分別就開坯軋輥使用壽命短，軋槽磨損嚴(yán)重等問題，對軋輥實施了表面堆焊技術(shù)以及試制出了用于連鑄輥的離心鑄造輥套，為軋輥和連鑄輥磨損后的再利用提供了技術(shù)解決方案，但上述兩篇文獻(xiàn)未涉及使用爆炸焊接方法制造或修復(fù)軋輥的信息。

到目前為止，關(guān)于復(fù)合軋輥的制造和修復(fù)技術(shù)，所有文獻(xiàn)報道均涉及離心鑄造、連續(xù)鑄造、堆焊等技術(shù)工藝，尚未見有關(guān)爆炸復(fù)合工藝生產(chǎn)復(fù)合軋輥的文獻(xiàn)資料。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于采用爆炸焊接技術(shù)制造一種在冷熱交變，重負(fù)荷工況條件下，冶金設(shè)備所需的耐高溫、耐腐蝕、高硬度、高耐磨，且機(jī)械性能優(yōu)良的復(fù)合軋輥和連鑄輥。不僅復(fù)合軋輥性能優(yōu)良、使用壽命高，而且制造成本大大降低。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：

高硬度、高耐磨、耐高溫、耐腐蝕復(fù)合軋輥，其生產(chǎn)方法包括：爆前包覆層成型、爆前處理、爆炸焊接、消應(yīng)力處理等工藝。

一、所述的爆前包覆層成型工藝為：

1、按工藝要求的規(guī)格尺寸使用退火后的軋制板材下料。

2、使用專用工具卷制圓筒，用417焊條組焊。

3、校圓。

二、所述的爆前預(yù)處理工藝為：

1、軋輥包覆層采用專用工具對內(nèi)圓打磨、拋光。軋輥軸芯采用沙輪和布輪打磨、拋光外圓，使兩待結(jié)合面露出新鮮的金屬層。

2、基、復(fù)層的現(xiàn)場安裝，圓周上預(yù)留的包覆層加速距離要均勻，炸藥爆速確定后確定布藥厚度尺寸。

3、藥框的現(xiàn)場安裝，確定開孔木制基座位置，以利間隙內(nèi)氣體的排放，藥框相對復(fù)層外表面圓度誤差≤1mm。

4、基、復(fù)層安裝前，用汽油或丙酮洗刷兩待結(jié)合面，保證待結(jié)合面無塵土、油漬等污物。

三、所述的爆炸焊接工藝為：

選用低爆速的粉狀銨油炸藥，并按比例添加占總質(zhì)量30-34％的粉狀工業(yè)顆粒鹽，3-5％的珍珠巖，2％的自來水，配制的特種炸藥爆轟波速度可以在預(yù)定的間隙距離內(nèi)，以預(yù)定的速度值推動包覆層沿周邊同時傾斜碰撞基層圓柱表面，從而實現(xiàn)包覆層內(nèi)表面和輥芯外表面冶金的結(jié)合在一起。

四、所述的消應(yīng)力處理工藝為：

升溫速度≤200℃/h，最高溫度750℃-850℃，保溫時間范圍根據(jù)復(fù)合軋輥直徑和總裝爐量制定，一般為40-120分鐘。

爆炸焊接3Cr13Mo/42CrMo高耐磨耐蝕復(fù)合軋輥，其結(jié)構(gòu)包括：有足夠鍛造比的合金結(jié)構(gòu)鋼鍛材作為輥芯，與位于其圓周表面的高硬度、高耐磨的3Cr13Mo包覆層冶金而強(qiáng)固的結(jié)合在一起，其中3Cr13Mo包覆層厚度為4-10mm，輥芯為合金結(jié)構(gòu)鋼鍛材42CrMo，其直徑為150-400mm。

使用的包覆層3Cr13Mo的主要化學(xué)成分組成為：

(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)的百分比計)