[發明專利]利用真空態爆炸焊接技術制造復合輥的方法

在審

• 申請號: 201810305911.3
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108608106A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 劉建偉;梁建軍;王海峰;康杏宏;王俊山;楊國俊;王虎成;王峰;王強達;郝枝平
• 申請（專利權）人: 太原鋼鐵（集團）有限公司
• 主分類號: B23K20/08
• 分類號: B23K20/08
• 代理公司: 北京奧文知識產權代理事務所(普通合伙) 11534
• 代理人: 張文

本申請公開一種利用真空態爆炸焊接技術制造復合輥的方法，其包括：a)選擇不同材料的輥套和輥芯；b)將輥套與輥芯組裝在一起后，在輥套外面均勻布置一層專用低爆速炸藥；c)將炸藥布置完成的輥套與輥芯的組件置于真空狀態下進行爆炸復合，使輥套與輥芯焊接在一起，形成復合輥坯；d)對爆炸結合質量進行檢驗；e)將檢驗合格的輥套與輥芯的復合輥坯進行淬火、回火熱處理。相比軋輥堆焊加工方法，本申請的利用真空態爆炸焊接技術制造的復合輥可提高加工效率，降低成本，改善軋輥性能和表面硬度均勻性，延長軋輥使用壽命。本申請可用于制造連鑄輥、層流冷卻輥、夾持輥等各種軋輥。

技術領域

本發明涉及金屬復合材料爆炸加工領域，尤其涉及一種利用真空態爆炸焊接技術制造復合輥的方法。

背景技術

各種軋輥，例如連鑄輥、層流冷卻輥、夾持輥等，是鋼鐵生產企業的重要部件。傳統的軋輥制造和修復方法均采用表面堆焊以及離心澆鑄工藝，這些工藝發展到現在，仍都存在一些工藝本身先天自帶的缺陷和不足，例如堆焊輥表面因焊接易產生收弧裂紋、氣孔，離心鑄造則容易產生偏析、裂紋等問題，而且制造成本比較高。

因此，需要一種克服或者緩解上述缺陷的制造復合輥的方法。

發明內容

技術問題

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種復合輥的制造方法，其利用真空態爆炸焊接技術制造復合輥。該方法生產的復合輥具有比傳統的堆焊軋輥和離心澆鑄軋輥結合強度高、表面硬度均勻、不易開裂，使用壽命長等優點。并且，與露天爆炸焊接或空氣態下爆炸焊接來生產復合輥相比，上述真空態爆炸焊接結合率更高，結合面波紋更細密，炸藥消耗降低約20％，是在爆炸焊接技術的基礎上的又一提升。

本發明的目的是通過真空態爆炸焊接技術制造復合輥，提高復合輥的力學性能和表面質量，滿足復合軋輥的耐磨性和強韌性等綜合性能要求。

技術方案

為了實現上述目的，本發明提供一種利用真空態爆炸焊接技術制造復合輥的方法，其包括：a)選擇不同材料的輥套和輥芯；b)將所述輥套與所述輥芯組裝在一起后，在所述輥套外面均勻布置一層專用低爆速炸藥；c)把炸藥布置完成的所述輥套與所述輥芯的組件置于真空狀態下進行爆炸復合，使所述輥套與所述輥芯焊接在一起，形成復合輥坯；d)對爆炸結合質量進行檢驗；e)將檢驗合格的所述輥套與所述輥芯的復合輥坯進行淬火和回火熱處理。

在一實施方式中，在步驟a)中，根據使用工況和使用部位，選擇不同材料的輥套和輥芯，所述不同材料均是能爆炸復合的。因為爆炸復合就是將兩種或兩種以上的不同性質的材料通過爆炸方式結合在一起的一種工藝，所以可以根據使用功能需求和使用部位，對輥芯和輥套選用不同的基層材料和覆層材料。在本文中，選用基層材料的輥芯也可稱作基材，選用覆層材料的輥套也可稱作復材。

在一實施方式中，在步驟a)之后且在進行步驟b)之前，對所述輥套和所述輥芯的結合表面進行預處理，使所述輥套和所述輥芯的表面粗糙度Ra≤6.3μm。

在一實施方式中，在步驟b)中，當將所述輥套與所述輥芯組裝在一起時，使所述輥套與所述輥芯之間存在一定的間距，根據所述輥套的材料和厚度，所述間距介于2-8mm范圍內。

在一實施方式中，在步驟c)中，所述專用低爆速炸藥的厚度根據所述輥套和所述輥芯的材質和厚度選取，所述專用低爆速炸藥的厚度介于25-120mm范圍內。

在一實施方式中，在步驟c)中，真空度低于-0.08MPa。

在一實施方式中，在步驟c)中，在所述真空狀態下，用雷管在所述輥套與所述輥芯的組件的頂部起爆。

在一實施方式中，在步驟d)中，利用超聲波無損探傷對爆炸結合質量進行檢驗，要求結合率達到100％。