爆炸焊接复合辊的制造方法、复合辊及其用途技术

本发明专利技术公开一种爆炸焊接复合辊的制造方法，其包括：选定复合辊的外层辊套和内层辊芯的材料；将辊套与辊芯组装后，在辊套外面均匀布置一层专用低爆速炸药；将炸药布置完成的辊套和辊芯的组件安装于露天的爆炸复合场地，设置起爆装置进行爆炸复合，使辊套与辊芯通过爆炸焊接结合在一起；对爆炸结合质量进行检验；以及对检验合格的复合辊坯进行热处理。本发明专利技术还公开了根据前述制造方法制成的复合辊及其用途。本发明专利技术利用了爆炸焊接加工技术，适用于多种材质的外层辊套和辊芯的复合生产，相比于传统的堆焊和离心铸造加工方法，爆炸焊接复合辊具有焊接强度高、材料表层性能均匀、耐磨性能好等优点，可应用于各种轧机和连铸机等的工作辊、支撑辊等。

【技术实现步骤摘要】
爆炸焊接复合辊的制造方法、复合辊及其用途
本专利技术涉及复合辊制造和用途的
，尤其涉及爆炸焊接复合辊的制造方法、通过爆炸焊接复合辊的制造方法制成的复合辊及其用途。
技术介绍
复合辊是炼钢生产中的主要消耗备件之一，辊消耗约为轧钢生产成本的5％-15％，这还不包括因辊消耗造成的停机、降产、设备维护等增加的成本。同时，辊质量特别是耐磨性、强度及韧性等指标，还对轧材质量有着严重影响。传统的复合辊制造方法一般采用表面堆焊或者离心铸造工艺，这些工艺先天具有一定的缺陷和不足，如堆焊易产生收弧裂纹、气孔，离心铸造易产生偏析、裂纹等问题。因此，本领域需要具有更高的耐磨性和强韧性等综合性能要求的辊。如何改良辊质量的耐磨性、强度及韧性等性能，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种爆炸焊接复合辊的制造方法，其利用爆炸复合原理，通过爆炸加工的方法使复合辊套焊接到轧辊本体上，具有焊接强度高、材料表层性能均匀，耐磨性能好等优点，其中，剪切强度可达到340MPa，硬度可达52HRC。而且，本专利技术还可根据使用环境选取各种材质的复合辊套与辊体组合进行爆炸复合，应用范围宽，是复合辊制造技术的创新性变革。本专利技术还提供根据前述爆炸焊接复合辊的制造方法制成的复合辊及其用途。本专利技术的目的是为了满足复合辊使用中越来越高的耐磨性和强韧性等综合性能要求，将爆炸焊接技术应用于复合辊生产，应用于各类轧机和连铸机等的工作辊、支撑辊等，例如连铸辊、层流冷却辊、夹持辊等。为此，本专利技术提供了一种爆炸焊接复合辊的制造方法，其包括：a)根据使用要求选定复合辊的外层辊套和内层辊芯的材料；b)将辊套与辊芯组装在一起后，在辊套外面均匀布置一层专用低爆速炸药；c)将炸药布置完成的辊套和辊芯的组件安装于露天的爆炸复合场地，设置起爆装置进行爆炸复合，使辊套与辊芯通过爆炸焊接结合在一起，形成复合辊坯；d)对爆炸结合质量进行检验；e)对检验合格的辊套与辊芯的复合辊坯进行热处理。在一实施方式中，在步骤a)中，辊套材料可选用合金钢、高铬钢、高速钢、或硬质合金等，辊芯材料可选用锻钢、结构钢、或超高强度钢等。以上所有材料均能通过爆炸焊接方法进行复合。因为爆炸复合就是将两种或两种以上的不同性质的材料通过爆炸方式结合在一起的一种工艺，所以可以根据使用功能需求和使用部位，对辊芯和辊套选用不同的基层材料和覆层材料。在本文中，选用基层材料的辊芯也可称作基材，选用覆层材料的辊套也可称作复材。在一实施方式中，在步骤a)之后且在进行步骤b)之前，可对辊套和辊芯的结合表面进行预处理，使所述辊套和所述辊芯的表面粗糙度Ra≤6.3μm。在一实施方式中，在步骤b)中，当将辊套与辊芯组装在一起时，使辊套与辊芯之间存在一定的间距，根据辊套的材料和厚度，上述间距可介于2-8mm范围内。在一实施方式中，在步骤c)中，在辊套周围布置炸药，上述专用低爆速炸药的厚度可根据辊套和辊芯的材质和厚度选取，专用低爆速炸药的厚度可介于25-120mm内。在一实施方式中，在步骤d)中，可利用超声波无损探伤对爆炸结合质量进行检验，要求结合率达到100％。在一实施方式中，在步骤e)中，对检验合格的辊套与辊芯复合成的复合辊坯热处理时，可进行中频感应淬火，或在加热炉中升温到920℃--1050℃淬火、然后于200℃--500℃回火处理。本专利技术还提供了一种根据前述的爆炸焊接复合辊的制造方法制成的复合辊，上述复合辊包括通过爆炸焊接复合在一起的外层辊套和内层辊芯，其中，辊套的材料选用合金钢、高铬钢、高速钢、或硬质合金等，辊芯的材料选用锻钢、结构钢、或超高强度钢等，上述所有材料均能通过爆炸焊接方法进行复合。本专利技术还公开了根据前述的爆炸焊接复合辊的制造方法制成的复合辊的用途，上述复合辊可适用于多种轧机和连铸机的工作辊和支撑辊。进一步地，上述工作辊和支撑辊可包括连铸辊、层流冷却辊、以及夹持辊等。有益效果根据本专利技术的爆炸焊接复合辊的制造方法生产复合辊，生产效率高，轧辊表层为材料原始轧制状态，相比堆焊层，其组织和硬度均匀，焊接强度高，耐磨性好，使用过程中不易掉皮、开裂，可以提高轧材的质量和辊的寿命，而且应用范围宽。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是图示根据本专利技术实施方式的爆炸焊接复合辊的制造方法的流程图；以及图2是例示可用于根据本专利技术实施方式的爆炸焊接复合辊的制造方法中的复合辊辊爆炸焊接装配示意图。附图标记说明a)表示步骤；b)表示步骤；c)表示步骤；d表示步骤；e)表示步骤；1表示辊芯；2表示辊套；3表示辊芯内腔；4表示间隙；5表示炸药；6表示透气孔；7表示雷管；8表示法兰上盖；9表示法兰底座；10表示底板。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术若干具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。注意，本文所用的数值范围包括该范围内的各个值，并且用于避免必须举出该范围内的各个值。如果合适，该范围内的任意数值可以选择为该范围的上限值、下限值或端值。以下结合附图，详细说明本专利技术实施方式提供的技术方案。一方面，参照图1，根据本专利技术一实施方式，提供一种爆炸焊接复合辊的制造方法，其包括：a)根据使用要求选定复合辊的外层辊套和内层辊芯的材料；b)将上述辊套与上述辊芯组装在一起后，在辊套外面均匀布置一层专用低爆速炸药；c)将炸药布置完成的上述辊套和上述辊芯的组件安装于露天的爆炸复合场地，设置起爆装置进行爆炸复合，使上述辊套与上述辊芯通过爆炸焊接在一起，形成复合辊坯；d)对爆炸结合质量进行检验；e)对检验合格的辊套与辊芯的复合辊坯进行热处理。在步骤a)中，外层辊套材料可典型地选用合金钢、高铬钢、高速钢、或硬质合金等，辊芯材料可典型地选用锻钢、结构钢、或超高强度钢等。然而，本申请的外层辊套材料和辊芯材料并不限于上述材料，也可选用其它适于爆炸焊接复合辊的材料。在一实施方式中，在步骤a)之后且在进行步骤b)之前，对上述辊套和上述辊芯的结合表面进行除锈、研磨等光洁预处理，使辊套和辊芯的表面粗糙度Ra≤6.3μm。在一实施方式中，在步骤b)中，当将上述辊套与上述辊芯组装在一起时，使辊套与辊芯之间存在一定的间距，根据辊套的材料和厚度，上述间距介于2-8mm范围内。在一实施方式中，在步骤c)中，在辊套周围布置炸药，上述专用低爆速炸药的厚度根据上述辊套和上述辊芯的材质和厚度选取，所述专用低爆速炸药的厚度一般介于25-120mm内。在一实施方式中，在步骤d)中，利用超声波无损探伤对爆炸结合质量进行检验，要求结合率达到100％。在一实施方式中，在步骤e)中，对检验合格的辊套与辊芯的复合辊坯热处理时，进行中频感应淬火，或在加热炉中升温到920℃--1050℃淬火、然后于200℃--500℃回火处理。下文，参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种爆炸焊接复合辊的制造方法，其包括：a)根据使用要求选定所述复合辊的外层辊套和内层辊芯的材料；b)将所述辊套与所述辊芯组装在一起后，在所述辊套外面均匀布置一层专用低爆速炸药；c)将炸药布置完成的所述辊套和所述辊芯的组件安装于露天的爆炸复合场地，设置起爆装置进行爆炸复合，使所述辊套与所述辊芯通过爆炸焊接结合在一起，形成复合辊坯；d)对爆炸结合质量进行检验；e)对检验合格的所述辊套与所述辊芯的复合辊坯进行热处理。

【技术特征摘要】
1.一种爆炸焊接复合辊的制造方法，其包括：a)根据使用要求选定所述复合辊的外层辊套和内层辊芯的材料；b)将所述辊套与所述辊芯组装在一起后，在所述辊套外面均匀布置一层专用低爆速炸药；c)将炸药布置完成的所述辊套和所述辊芯的组件安装于露天的爆炸复合场地，设置起爆装置进行爆炸复合，使所述辊套与所述辊芯通过爆炸焊接结合在一起，形成复合辊坯；d)对爆炸结合质量进行检验；e)对检验合格的所述辊套与所述辊芯的复合辊坯进行热处理。2.如权利要求1所述的爆炸焊接复合辊的制造方法，其特征在于，在步骤a)中，所述辊套材料选用合金钢、高铬钢、高速钢、或硬质合金，所述辊芯材料选用锻钢、结构钢、或超高强度钢。3.如权利要求1所述的爆炸焊接复合辊的制造方法，其特征在于，在步骤a)之后且在进行步骤b)之前，对所述辊套和所述辊芯的结合表面进行预处理，使所述辊套和所述辊芯的表面粗糙度Ra≤6.3μm。4.如权利要求1所述的爆炸焊接复合辊的制造方法，其特征在于，在步骤b)中，当将所述辊套与所述辊芯组装在一起时，使所述辊套与所述辊芯之间存在一定的间距，根据所述辊套的材料和厚度，所述间距介于2-8mm范围内。5.如权利要求1所述的爆炸焊接复合辊的制造方法，其特征在于，在步骤c)中，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建伟，梁建军，王海峰，康杏宏，王俊山，杨国俊，王虎成，王峰，王强达，郝枝平，
申请(专利权)人：太原钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14