硬質合金釘輥壓輥的製造方法與流程

2023-12-01 10:23:46

本發明屬於鑄造技術領域，具體涉及一種硬質合金釘輥壓輥的製造方法。

背景技術：

為解決堆焊輥壓輥使用壽命較低的問題，目前輥壓輥採用42CrMo調質處理後，在輥面進行機械鑽孔，將硬質合金釘鑲嵌到輥面上，依靠硬質合金釘提高輥壓輥的耐磨性。為降低鑽孔難度，輥套硬度較低，在使用過程中易出現裂紋，導致硬質合金釘脫落，造成輥套提前失效。

技術實現要素：

本發明需要解決的技術問題是提供一種硬質合金釘和壓輥結合緊密，不易脫落的硬質合金釘輥壓輥的製造方法。

為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：

一種硬質合金釘輥壓輥的製造方法，該硬質合金釘輥壓輥由輥芯和輥套組成，該方法利用離心、複合鑄造方法將合金釘直接鑲鑄在輥套的外側面，輥套在離心、複合鑄造時使用的離心工裝包括一個與輥套外徑和高度均匹配的內表面固定合金釘的冷型工裝。

進一步的，所述離心工裝包括固定合金釘的冷型工裝、工裝冷型、工裝上端蓋、工裝下端蓋以及緊固銷子，其中工裝冷型為兩端設有臺階的圓筒體，冷型工裝為內表面固定合金釘的圓筒體，冷型工裝套裝在工裝冷型內，冷型工裝的外徑與工裝冷型的內徑相匹配，工裝上端蓋以及工裝下端蓋分別置於工裝冷型兩端的臺階內並通過緊固銷子與工裝冷型組裝在一起，工裝冷型、工裝上端蓋、工裝下端蓋均採用灰鑄鐵材質，緊固銷子、冷型工裝採用45號鋼材質。

更進一步的，所述冷型工裝的內表面均勻設置合金釘固定盲孔，合金釘通過粘結方式固定於盲孔中，盲孔深度5～10mm。

更進一步的硬質合金釘輥壓輥的製造方法，包括以下步驟：

1）、將工裝冷型、工裝上端蓋、工裝下端蓋在乾燥窯進行乾燥；

2）、將乾燥後的工裝冷型內表面掛塗料；

3）、將工裝冷型、固定合金釘冷型工裝、工裝上端蓋、工裝下端蓋通過緊固銷子組裝在一起，形成完整的組合工裝；

4）、將組合好的工裝固定在離心機上，啟動離心機；

5）、輥套的外層以及芯部鐵水分別由兩臺電爐同時熔化，先離心澆鑄外層，再離心澆鑄芯部，完成輥套毛坯的生產。

由於採用了上述技術方案，本發明取得的技術進步是： 本發明通過離心鑄造方法在輥壓輥輥套外圓直接鑲鑄合金釘，無需機械鑲釘；輥套基體與合金釘結合緊密，不易產生裂紋導致失效，同時相對於機械鑲釘生產成本更低。

附圖說明

圖1是本發明的離心工裝組合圖；

圖2是本發明鑲鑄硬質合金釘後的輥套剖面圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步詳細說明：

本發明是一種硬質合金釘輥壓輥的製造方法，該硬質合金釘輥壓輥由輥芯和輥套組成，其中輥套採用離心鑄造方法來生產，利用離心、複合鑄造方法將合金釘直接鑲鑄在輥套的外側面，輥套在離心、複合鑄造時需要藉助離心工裝來完成，如圖1所示，所述離心工裝包括一個與輥套外徑和高度均匹配的內表面固定合金釘的冷型工裝3、工裝冷型4、工裝上端蓋2、工裝下端蓋5以及緊固銷子1，其中工裝冷型4為兩端設有臺階的圓筒體，冷型工裝3為內表面固定合金釘的圓筒體，冷型工裝3套裝在工裝冷型4內，冷型工裝3的外徑與工裝冷型4的內徑相匹配，工裝上端蓋2以及工裝下端蓋5分別置於工裝冷型4兩端的臺階內並通過緊固銷子1與工裝冷型4組裝在一起，工裝冷型4、工裝上端蓋2、工裝下端蓋5均採用灰鑄鐵材質，緊固銷子1、冷型工裝3採用45號鋼材質。

在所述冷型工裝的內表面均勻設置合金釘固定盲孔，合金釘通過粘結方式固定於盲孔中，盲孔深度5～10mm。

本發明硬質合金釘輥壓輥的製造方法，包括以下步驟：

1）按照成品規格尺寸要求，根據材料的特性設計固定合金釘的冷型工裝，並在其內腔表面固定合金釘，合金釘高出輥面長度：5～10 mm，內圓周面均勻布置。

2）、將工裝冷型、工裝上端蓋、工裝下端蓋在乾燥窯進行乾燥；

3）、將乾燥後的工裝冷型內表面掛塗料；

4）、將工裝冷型、固定合金釘冷型工裝、工裝上端蓋、工裝下端蓋通過緊固銷子組裝在一起，形成完整的組合工裝；

5）、將組合好的工裝固定在離心機上，啟動離心機；

6）、輥套的外層以及芯部鐵水分別由兩臺電爐同時熔化，先離心澆鑄外層，再離心澆鑄芯部，完成輥套毛坯的生產。

上述製造方法的步驟1）中設計固定合金釘的冷型工裝時，需要考慮成品規格尺寸要求，例如：當輥壓輥輥套規格為：外圓最大直徑Φ1800mm，中心孔為Φ1100mm，高度為1200mm；工作層硬度為HSD75～85；工作層厚度≥50mm時，設計的冷型工裝3的合金釘高出輥面長度：5～10 mm，各合金釘相鄰間隔為40mm。採用上述方法和工裝離心澆鑄的輥套如圖2所示，輥套芯部12外層是11，外層11外表面鑲鑄有若干合金釘10。

本發明將合金釘固定到離心工裝上，離心工裝安放到離心機上，離心工裝中的鋼水在離心力和金屬型冷卻的共同作用下凝固，提高了輥壓輥輥套的鑄造質量，首先，輥壓輥輥套外圓直接鑲鑄合金釘，保證了鋼水與合金釘之間的緊密結合，保證了合金釘的牢固性。其次，離心工裝內的鋼水中的夾雜物在離心力的作用下， 向鋼水的內層移動，並最終在內腔凝固，保證了輥壓輥工作層的鑄造質量。