專(zhuān)利名稱：復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軋鋼導(dǎo)輥，尤其是一種用于軋鋼連軋系統(tǒng)滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)裝置的復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥。
背景技術(shù)：
導(dǎo)衛(wèi)裝置是指在軋鋼生產(chǎn)過(guò)程中引導(dǎo)和護(hù)衛(wèi)軋件進(jìn)出軋機(jī)的一種重要零部件，用于在型材軋制過(guò)程中引導(dǎo)軋件按所需要的狀態(tài)進(jìn)出孔型，以保證軋件實(shí)現(xiàn)既定的變形。導(dǎo)衛(wèi)裝置的設(shè)計(jì)和使用是否得當(dāng)，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和軋機(jī)的生產(chǎn)能力。滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)裝置是軋鋼廠在進(jìn)行型材、棒材或線材軋制時(shí)，將軋件引導(dǎo)進(jìn)入軋機(jī)的軋輥孔型內(nèi)的一種導(dǎo)向裝置。滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)裝置的導(dǎo)輥通過(guò)軸承安裝在導(dǎo)輥軸上，軋件通過(guò)時(shí)， 導(dǎo)輥隨軋件的前進(jìn)而繞導(dǎo)輥軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如此一來(lái)將軋件與導(dǎo)衛(wèi)裝置之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，減小了導(dǎo)衛(wèi)裝置和軋件的磨損。導(dǎo)輥是滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)裝置中最為重要的易損件，更換頻繁，用量極大。隨著軋鋼技術(shù)的發(fā)展，鋼材軋制的速度越來(lái)越快。目前棒材和一般型材的終軋速度為18m/s左右，線材的終軋速度已達(dá)到80m/s 140m/s左右，高速線材終軋架次導(dǎo)輥的轉(zhuǎn)速大約為每分鐘30000 45000轉(zhuǎn)。由于導(dǎo)輥的工作條件十分惡劣，需要承受軋件不斷撞擊，在高溫(軋件溫度約1000°C左右)、高速下與軋件長(zhǎng)時(shí)間磨擦，同時(shí)還要承受交變熱負(fù)荷(為了降低導(dǎo)輥溫度須對(duì)導(dǎo)輥施加冷卻水)的沖擊，因而軋輥的更換頻率很高。研究發(fā)現(xiàn)，軋輥?zhàn)畛Ｒ?jiàn)的失效原因是導(dǎo)輥表面因過(guò)量磨損失效，其次是導(dǎo)輥因開(kāi)裂或粘鋼而報(bào)廢。在制造導(dǎo)輥時(shí)，為了增加導(dǎo)輥的耐磨性就要選擇好的合金材料，提高導(dǎo)輥的硬度，而導(dǎo)輥硬度過(guò)高又會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)輥容易脆裂。而且，導(dǎo)輥僅因表面磨損而報(bào)廢會(huì)導(dǎo)致大量的合金材料浪費(fèi)，也增加了導(dǎo)輥的制造成本。在現(xiàn)有技術(shù)中，常常使用高鉻鑄鐵、硬質(zhì)合金、高合金鋼等材料制作的導(dǎo)輥，這種導(dǎo)輥常因磨損、開(kāi)裂、粘鋼等原因失效，繼而導(dǎo)致堵鋼等軋鋼事故發(fā)生。高鉻鑄鐵、硬質(zhì)合金雖然硬度高、耐磨性能好，但由于材料脆性大易發(fā)生斷裂，且機(jī)加工性能差，成本也高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥，以增強(qiáng)導(dǎo)輥的耐磨性、延長(zhǎng)導(dǎo)輥的使用壽命，并降低導(dǎo)輥的制造成本。本實(shí)用新型為解決技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案。復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥，其特征是，包括圓柱形導(dǎo)輥基體和涂覆于所述導(dǎo)輥基體表面上的耐磨性涂層；導(dǎo)輥基體的中心部位開(kāi)有與導(dǎo)輥基體同軸的通孔。本實(shí)用新型的復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于所述通孔為階梯孔，階梯孔從導(dǎo)輥基體一端至另一端依次為軸承安裝孔、過(guò)渡孔、 圓錐形導(dǎo)向孔、導(dǎo)輥軸孔、圓錐形導(dǎo)向孔、過(guò)渡孔和軸承安裝孔，軸承安裝孔、過(guò)渡孔、圓錐形導(dǎo)向孔、導(dǎo)輥軸孔的軸向斷面分別為矩形、矩形、梯形和矩形。所述導(dǎo)輥基體的外周面上設(shè)置有環(huán)槽。[0010]所述導(dǎo)輥基體的外周面上涂覆有耐磨性涂層。所述耐磨性涂層的材料為高合金材料或金屬陶瓷材料中的一種。所述導(dǎo)輥基體的材料為高錳鋼、低碳鋼或合金鋼中的一種。所述導(dǎo)輥基體的材料為灰口鑄鐵或球墨鑄鐵中的一種。所述耐磨性涂層的厚度為0. Imm 2mm。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在本實(shí)用新型的軋鋼導(dǎo)輥，在鑄鐵(灰口鑄鐵或球墨鑄鐵)或鑄鋼(高錳鋼、低碳鋼或合金鋼)的基體的表層涂覆耐磨性涂層，耐磨性涂層具有耐高溫、耐磨擦的特性，大大地提高了導(dǎo)輥的耐磨損、耐高溫、耐熱沖擊等性能，延長(zhǎng)了導(dǎo)輥的使用壽命，使用壽命一般為傳統(tǒng)導(dǎo)輥的5 10倍，大大降低了導(dǎo)輥的制造成本。本實(shí)用新型尤其適用于軋鋼連軋系統(tǒng)滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)裝置。

圖1為本實(shí)用新型的復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥的剖視圖。附圖1中標(biāo)號(hào)1軸承安裝孔，2過(guò)渡孔，3圓錐形導(dǎo)向孔，4導(dǎo)輥軸孔，5導(dǎo)輥基體， 6環(huán)槽，7涂層。以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥，包括圓柱形導(dǎo)輥基體5和涂覆于所述導(dǎo)輥基體5表面上的耐磨性涂層7，導(dǎo)輥基體5的中心部位開(kāi)有與導(dǎo)輥基體同軸的通孔。為便于將導(dǎo)輥通過(guò)軸承安裝于導(dǎo)輥軸上，將所述通孔設(shè)置為階梯孔，階梯孔從導(dǎo)輥基體5—端至另一端依次為軸承安裝孔1、過(guò)渡孔2、圓錐形導(dǎo)向孔3、導(dǎo)輥軸孔4、圓錐形導(dǎo)向孔3、過(guò)渡孔2和軸承安裝孔1，軸承安裝孔1、過(guò)渡孔2、圓錐形導(dǎo)向孔3、導(dǎo)輥軸孔4的軸向斷面分別為矩形、矩形、梯形和矩形。所述導(dǎo)輥基體5軸向兩側(cè)的軸承安裝孔1、過(guò)渡孔2、圓錐形導(dǎo)向孔 3是相互對(duì)稱的，兩側(cè)的孔型關(guān)于導(dǎo)輥基體5軸線的垂直平分面對(duì)稱，以將兩軸承對(duì)稱地設(shè)置在導(dǎo)輥的兩端。所述導(dǎo)輥基體5的外周面上設(shè)置有環(huán)槽6，在所述環(huán)槽6處的母線呈向?qū)л伝w5的軸線彎曲的圓弧狀；軋件通過(guò)時(shí)位于環(huán)槽6中，可避免軋件在導(dǎo)輥的表面沿著軋輥軸向滑動(dòng)。所述導(dǎo)輥基體5的外周面上涂覆有耐磨性涂層7，或者僅僅在所述環(huán)槽6中涂覆耐磨性涂層7，可節(jié)約涂層材料。所述耐磨性涂層7的材料選自高合金材料或金屬陶瓷材料中的一種，這些材料具有耐高溫、耐磨擦的特性，可保證導(dǎo)輥在高溫的情況下保持高耐磨性。所述導(dǎo)輥基體5的材料選自高錳鋼、低碳鋼或合金鋼中的一種，或者選自灰口鑄鐵或球墨鑄鐵中的一種，這些鑄鋼或鑄鐵材料都是常見(jiàn)的普通材料，獲取容易且材料成本低。所述耐磨性涂層7的厚度為0. Imm 2mm，涂層7的厚度可根據(jù)實(shí)際工程要求進(jìn)行調(diào)整和控制的；在加工涂層的同時(shí)，一般會(huì)留有一定的加工余量。具體實(shí)施時(shí)，基體母材可以是棒材或鑄鋼(如高錳鋼、低碳鋼或合金鋼)，也可以是鑄鐵(如灰口鑄鐵或球墨鑄鐵)。耐磨性涂層材料合金粉末或陶瓷粉末；合金粉末可以為鎳基、鐵基、鈷基或銅基合金粉末中的一種；陶瓷粉末可以是AL203、TiO2, Cr2O3> WC-Co或 Cr3C2-NiCr等材料中的一種?？刹捎贸羲俚入x子噴涂法或超音速火焰噴涂法(HVOF)等熱噴涂工藝方法，將表面涂層材料噴涂在基體母材表面上，噴涂厚度為0. Imm 2mm。根據(jù)鋼廠不同的軋制條件(如軋制的品種、軋制的規(guī)格、軋制的速度……)，在制備導(dǎo)輥前選擇不同的基體母材(如鑄鋼ZG270-500)和表面涂層材料(如=WC-Co粉末)， 并設(shè)定一定的涂層厚度(如0. 25mm)。本實(shí)用新型的復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥的加工制造過(guò)程一般包括以下幾個(gè)步驟第一步按圖樣要求用基體母材加工導(dǎo)輥成形，并在導(dǎo)輥表面預(yù)留涂層0. 25mm的余量，為提高其性能可對(duì)基材作調(diào)質(zhì)處理。第二步為了提高涂層和基體間的結(jié)合強(qiáng)度，對(duì)加工好的導(dǎo)輥表面進(jìn)行凈化(清洗、去污、除油)、粗化(噴砂)處理，在噴砂前應(yīng)將導(dǎo)輥的兩端面及軸承孔進(jìn)行遮蓋，以防止砂粒劃傷。第三步選擇合適的噴涂方法，如采用超音速等離子噴涂法。等離子噴涂設(shè)備主要由電源柜、控制柜、送粉器、高頻發(fā)生器、等離子噴槍、熱交換器等組成。實(shí)際操作時(shí)常常采用超音速等離子噴涂法，將WC-Co粉末均勻地噴涂到處理過(guò)的導(dǎo)輥表面，噴涂的時(shí)候控制噴涂厚度(如:0. 25mm)。第四步噴涂完畢后，對(duì)導(dǎo)輥表面進(jìn)行拋光以達(dá)到表面粗糙度的要求。由于在噴涂施工中母材受熱溫度低，母材的組織結(jié)構(gòu)與性能不發(fā)生變化，工件的變形可以忽略；一般情況下，由于表面涂層的質(zhì)量較高、均勻致密，厚度也是可以預(yù)先設(shè)定的，在要求不是很高的情況下導(dǎo)輥經(jīng)噴涂后無(wú)需再加工即可使用。經(jīng)在軋鋼廠實(shí)際使用證明本實(shí)用新型的導(dǎo)輥完全能滿足軋鋼廠的實(shí)際使用要求，大大提高了導(dǎo)輥的耐磨損、耐高溫、耐熱沖擊等性能，延長(zhǎng)了導(dǎo)輥的使用壽命，使用壽命一般為傳統(tǒng)導(dǎo)輥的5 10倍，且制造方法簡(jiǎn)便，易于操作，成本低廉，有很高的性價(jià)比。本實(shí)用新型的軋鋼導(dǎo)輥，在鑄鐵(灰口鑄鐵或球墨鑄鐵)或鑄鋼(高錳鋼、低碳鋼或合金鋼)的基體的表層涂覆耐磨性涂層，耐磨性涂層具有耐高溫、耐磨擦的特性，大大地提高了導(dǎo)輥的耐磨損、耐高溫、耐熱沖擊等性能，延長(zhǎng)了導(dǎo)輥的使用壽命，使用壽命一般為傳統(tǒng)導(dǎo)輥的5 10倍，大大降低了導(dǎo)輥的制造成本。本實(shí)用新型尤其適用于軋鋼連軋系統(tǒng)滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)裝置。
權(quán)利要求1.復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥，其特征是，包括圓柱形導(dǎo)輥基體(5)和涂覆于所述導(dǎo)輥基體(5) 表面上的耐磨性涂層(7)；導(dǎo)輥基體(5)的中心部位開(kāi)有與導(dǎo)輥基體同軸的通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥，其特征是，所述通孔為階梯孔，階梯孔從導(dǎo)輥基體(5) —端至另一端依次為軸承安裝孔(1)、過(guò)渡孔O)、圓錐形導(dǎo)向孔(3)、導(dǎo)輥軸孔、圓錐形導(dǎo)向孔⑶、過(guò)渡孔(2)和軸承安裝孔(1)，軸承安裝孔⑴、過(guò)渡孔O)、圓錐形導(dǎo)向孔(3)、導(dǎo)輥軸孔(4)的軸向斷面分別為矩形、矩形、梯形和矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥，其特征是，所述導(dǎo)輥基體(5)的外周面上設(shè)置有環(huán)槽(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥，其特征是，所述導(dǎo)輥基體(5)的外周面上涂覆有耐磨性涂層(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥，其特征是，所述耐磨性涂層(7)的材料為高合金材料或金屬陶瓷材料中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥，其特征是，所述導(dǎo)輥基體( 的材料為高錳鋼、低碳鋼或合金鋼中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥，其特征是，所述導(dǎo)輥基體( 的材料為灰口鑄鐵或球墨鑄鐵中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥，其特征是，所述耐磨性涂層(7)的厚度為0. Imm 2mmο
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種復(fù)合耐磨軋鋼導(dǎo)輥，包括導(dǎo)輥基體和涂覆于所述導(dǎo)輥基體表面上的耐磨性涂層，涂層厚度為0.1mm～2mm；導(dǎo)輥基體中間開(kāi)有與導(dǎo)輥基體同軸的通孔。耐磨性涂層的材料為高合金材料或金屬陶瓷材料中的一種。導(dǎo)輥基體的材料為高錳鋼、低碳鋼、合金鋼、灰口鑄鐵或球墨鑄鐵中的一種。本實(shí)用新型尤其適用于軋鋼連軋系統(tǒng)的滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)裝置，具有可提高導(dǎo)輥的耐磨損、耐高溫、耐熱沖擊等性能、延長(zhǎng)導(dǎo)輥的使用壽命并降低導(dǎo)輥的制造成本等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21B39/16GK201988569SQ20112001012
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者余山, 吳鵬, 徐慶云 申請(qǐng)人:合肥東方節(jié)能科技股份有限公司