[發明專利]復合輥套以及軋輥

有效

• 申請號: 201811043011.2
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109174971B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 黃玲;向勇;曾麟芳;李聚良
• 申請（專利權）人: 湖南三泰新材料股份有限公司
• 主分類號: B21B27/03
• 分類號: B21B27/03;B22D19/16
• 代理公司: 長沙瀚頓知識產權代理事務所(普通合伙) 43223
• 代理人: 吳亮;郭軍

本發明公開了一種復合輥套，包括：外工作層、復合過渡層和內層無縫管，所述內層無縫管為預制的低碳無縫鋼管，所述外工作層為現澆的耐磨合金鋼層，所述復合過渡層為鋁熱劑和造渣劑與現澆合金液反應而生成鐵水以及所述內層無縫管表層熔化鐵水共同形成的過渡層，所述外工作層、所述復合過渡層和所述內層無縫管三者之間為冶金結合。以及公開了一種包括該復合輥套的軋輥。通過采用鋁熱劑和造渣劑的混合涂層涂覆在內層無縫管外表面上，混合涂層在外工作層的現澆鑄過程中，遇到高溫的合金液而發生化學反應，生成鐵水，同時放出的熱量能將無縫鋼管的表層熔化，生成的鐵水以及無縫鋼管表層熔化的鐵水共同形成復合過渡層，這樣能夠實現外工作層與內層無縫管牢固結合。

技術領域

本發明涉及鑄造軋輥技術領域，特別涉及一種復合輥套，以及該復合輥套的制造方法，以及包括該復合輥套的軋輥。

背景技術

軋輥是軋鋼生產中最重要的消耗件，它又被稱作為“鋼材之母”，我國每年生產80萬噸左右的軋輥。目前使用的軋輥大多為傳統的整體軋輥，輥套式復合軋輥目前僅在棒線材軋制領域得到應用。輥套式復合軋輥由輥軸和輥套組成，輥套嵌套在輥軸的外部，并由輥軸帶動與鋼坯接觸，使鋼坯發生塑性變形。輥套在使用時需要承受較大的軋制力、同時表層與鋼坯之間存在較大的滑動摩擦；輥套與輥軸過盈裝配，內層需要傳遞輥軸提供的較大扭矩，因此復合輥套需要具備“內韌外硬”的特點。

現有的軋輥合金中，沒有單一材質能夠同時兼具高耐磨性、高強度以及高韌性等輥套所需的全部特性。因此通過雙金屬復合工藝，將兩種不同性能的材料復合在一起，最大限度的利用兩種金屬的特性制備高性能的雙金屬復合輥套是目前輥套制備的主要方法。

但是，由于復合輥套兩個復合層材質的物理化學性能存在較大的差異，無縫管表層不可避免存在氧化層，采用傳統鑄造復合工藝生產時，兩個復合層的結合處易出現氣孔、夾渣、疏松和分層等缺陷，降低了復合層的強度及復合效果，使復合軋輥套在承受高強度和長時間的軋制工作時，易發生松動、產生裂紋或掉塊，甚至斷裂。

因此開發新的復合工藝，制備復合緊密、結合強度高的高性能復合輥套對輥套式復合軋輥的推廣應用具有重要意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種復合輥套，以及一種復合輥套的制造方法和具有該復合輥套的軋輥，該復合輥套的制造方法使得復合輥套的內層無縫管與外層耐磨合金層的完全冶金結合，同時可以減少結合處氣孔、夾渣等缺陷的產生，從而提高復合輥套的整體性和工作性能以及使用壽命，以及提高軋輥的工作性能。為了解決上述問題，本發明提供的一種復合輥套，其技術方案如下：

本發明的一種復合輥套，所述復合輥套包括：外工作層、復合過渡層和內層無縫管，所述內層無縫管為預制的低碳無縫鋼管，所述外工作層為現澆的耐磨合金鋼層，所述復合過渡層為鋁熱劑和造渣劑與現澆合金液反應而生成鐵水以及所述內層無縫管表層熔化鐵水共同形成的過渡層，所述外工作層、所述復合過渡層和所述內層無縫管三者之間為冶金結合。

本發明的復合輥套，與現有技術中的復合輥套相比，采用鋁熱劑和造渣劑的混合涂層涂覆在內層無縫管的外周，混合涂層在外工作層的現澆鑄過程中，遇到高溫的合金液而發生化學反應，生成液態的鐵水，同時放出的熱量能將無縫鋼管的表層熔化，從而，混合涂層即鋁熱劑和造渣劑與合金液反應生成的鐵水以及無縫鋼管表層熔化的鐵水共同形成了復合過渡層，這樣能夠實現外工作層與內層無縫管牢固的冶金結合。

作為本發明上述復合輥套的改進，所述外工作層厚度為20mm～80mm，所述復合過渡層厚度為0.1mm～5.0mm，所述內層無縫管厚度為10mm～50mm。這樣，復合過渡層設計成合理的厚度，在外工作層現澆的過程中既能夠將鋁熱劑和造渣劑熔化，同時使內層無縫管表層部分熔化，從而達到三者深度冶金結合的目的；如果鋁熱劑和造渣劑的混合涂層設置太厚，則澆鑄時容易生成較多的浮渣，影響冶金結合質量；如果鋁熱劑和造渣劑的混合涂層設置太薄，則達不到內層無縫管表層部分融化的目的。