一种连铸坯锻造铸轧辊套的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种连铸坯锻造铸轧辊套的生产方法，按连铸坯下料

【技术实现步骤摘要】
一种连铸坯锻造铸轧辊套的生产方法


[0001]本专利技术属于辊套锻造领域，具体涉及一种连铸坯锻造铸轧辊套的生产方法。

技术介绍

[0002]铸轧辊套是铝带坯铸轧机上的重要部件，其功能是将精炼后的液态铝结晶成固体，并在一定的压下量下进行一道轧制。铸轧辊的工作条件苛刻，除了轧辊承受的弯应力、扭转应力、表面摩擦力外，由于本身特定的工作条件还要承受周期作用的热冲击力，因此其承受着多种应力的综合作用，对其材料的性能要求较高，长期以来都采用模铸钢锭进行锻造加工，如专利CN106064221B公开的一种GCr15辊套的锻造工艺，锻造时采用镦粗、冲孔、拔长、圆滚整形的四火成型工艺，而采用模铸钢锭锻造辊套钢水收得率较低，能源消耗较大，成本居高不下，为此采用连铸坯替代钢锭生产铸轧辊套将有效改善此问题。
[0003]但连铸坯锻造的主要缺陷在于：连铸坯中心存在严重的疏松及裂纹，特别是中心存在中心裂纹对锻造工艺提出较了更高要求，锻造加热时采用加热至始锻温度长时间保温，连铸坯内外部温度不均容易产生热应力和局部温度不均匀，引起成分偏析和较大的奥氏体晶粒度极差，同时若直接镦粗，则中心致密度不足容易出现中心裂纹向外径延伸，将导致应力集中，在后续镦粗冲孔中开裂，连铸坯中心质量较差的部分未能去除，影响辊套的致密性、组织力学性能及疲劳性能。
[0004]其次，锻造加热时升温过快且始锻温度过低进一步造成成分偏析，始锻温度过高又易造成过烧，造成辊套内外部硬度差异，锻造变形不易深透至内部，扩孔拔长时未能保持良好塑性导致裂纹，依次扩孔拔长后成型质量不高，终段温度过高造成晶粒粗大，终段温度过低又易造成裂纹，进一步降低辊套致密度、力学性能和使用寿命。
[0005]此外，铸轧辊套工作时外表面与内表面温度差易产生热应力而导致热疲劳，对热处理提出更高要求，而现有热处理阶段升温过快易产生内外温度不均和热应力，辊套未能充分奥氏体化，引起较大奥氏体晶粒度极差，进一步降低辊套力学性能及疲劳性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一，本专利技术提供一种连铸坯锻造铸轧辊套的生产方法，可以提高连铸坯生产辊套的致密性、组织力学性能及疲劳性能，代替模铸锻造方法降低生产成本。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0008]一种连铸坯锻造铸轧辊套的生产方法，其方法包括：
[0009]一火加热：将连铸坯按梯度加热保温至始锻温度出炉，使连铸坯材料更加均质，减轻材料成分偏析；
[0010]斜墩撑压：将一火加热出炉后的连铸坯体对角线与锻压面垂直撑压，沿连铸坯周向对连铸坯两端边缘倒角；一方面可以增大压下量，另一方面撑压时在切向力的作用下金属更易于滑移，使变形更易传递到心部，疏松更易于焊合，进而提高中心致密度，而且中心
裂纹不向外径延伸，减少应力集中，防止连铸坯在后续的墩粗冲孔中开裂；
[0011]镦粗：将斜墩撑压后的连铸坯沿轴向镦粗，便于冲孔；
[0012]冲孔：冲去镦粗后连铸坯中心质量较差的部分，形成空心连铸坯；一方面可以去除连铸坯中心缺陷，另一方面可以将连铸坯的一部分材料挤压到四周，使辊套致密度及组织均匀性得到保证；
[0013]扩孔拔长：将空心连铸坯回炉加热后，沿径向扩孔，沿轴向拔长，获得毛辊套；
[0014]热处理：对毛辊套正火和调质处理，正火可以将晶粒变为等轴晶粒，为后续调质处理做好组织准备，调质后获得回火索氏体组织提高综合力学性能，获得辊套。
[0015]进一步的，一火加热时，将低于450℃的连铸坯冷坯装炉；
[0016]先升温至450
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500℃下保温2
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2.5h，采用低温保温使连铸坯充分预热，防止升温过快产生热应力；
[0017]再以≤40℃/h的速度缓慢升温至700
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750℃保温3
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4h，使连铸坯内外部温度进一步均匀，减少热应力的产生；
[0018]再升温至870
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900℃保温2.5
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3.5h，此阶段为奥氏体化阶段，保温一段时间一方面使连铸坯充分奥氏体化，另一方面均匀内外部温度，避免局部温度不均匀引起较大奥氏体晶粒度极差；
[0019]再升温至1225
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1235℃保温3.5
‑
4.5h出炉，适当提高始锻温度，在避免温度过高出现过烧的前提下，进一步使材料更加均质，减轻材料成分偏析，使辊套内外部硬度更加均匀，锻造时更容易使变形深透至内部，提高锻件致密度，进一步提升辊套的使用寿命。
[0020]进一步的，所述连铸坯为连铸圆坯，对斜墩撑压后的连铸坯略整平，滚圆连铸坯后，此时连铸圆坯端部棱角变得平整，其两个端面与侧面为无棱角的平滑过渡，再进行镦粗，镦粗前后的连铸坯高度比优选150：(59
‑
61)，进一步防止开裂。
[0021]进一步的，冲孔时，将冲子完全冲入镦粗后的连铸坯中心，再反向冲压将冲子连同连铸坯中心质量较差的部分一同冲出，冲子优选冲子直径与连铸坯直径的比为0.3
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0.4，便于把连铸坯中心质量较差的部分冲掉。
[0022]进一步的，扩孔时，锻机采用弧形锻头，用锻机芯棒架起空心连铸坯，当弧形锻头下压时接触空心连铸坯外壁，驱动空心连铸坯沿其轴向即Y轴旋转，使空心连铸坯在Z轴方向即径向上变薄，在Y轴方向拉长，进一步提高生产中的机械化、自动化水平。
[0023]进一步的，扩孔拔长时，将冲孔后的连铸坯回炉二火加热后，连铸坯出炉进行第一次扩孔加工，随后回炉三火加热，加热后连铸坯出炉进行第二次扩孔和拔长加工，随后回炉四火加热，加热后连铸坯出炉进行第三次扩孔和平整加工，获得毛辊套。
[0024]进一步的，二火加热、三火加热和四火加热时，在850
‑
900℃保温2.5
‑
3.5h，再加热至1225
‑
1235℃保温3.5
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4.5h，能够使连铸坯保持较好的塑性，进一步利于成型。
[0025]进一步的，扩孔拔长后连铸坯终段温度为790
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810℃，避免终段温度过高造成晶粒粗大，避免终段温度过低容易使连铸坯开裂，进一步提高辊套力学性能。
[0026]进一步的，第一次扩孔加工时，连铸坯外径径向增量与第一次扩孔前连铸坯外径的比为0.11
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0.13；第二次扩孔加工时，连铸坯外径径向增量与第二次扩孔前连铸坯外径的比为0.03
‑
0.05；第三次扩孔时平整定径至接近铸轧辊套内径，进一步利于提高辊套成型精度。
[0027]进一步的，正火时，将毛辊套加热至875
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890℃保温3.5
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4.5h出炉，出炉后空冷至常温，可以避免温度过高导致晶粒度粗大，避免温度过低晶粒转变不充分，进一步提高辊套的致密性和组织力学性能。
[0028]进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连铸坯锻造铸轧辊套的生产方法，其特征在于，其方法包括：一火加热：将连铸坯按梯度加热保温至始锻温度出炉；斜墩撑压：将一火加热出炉后的连铸坯体对角线与锻压面垂直撑压，沿连铸坯周向对连铸坯两端边缘倒角；镦粗：将斜墩撑压后的连铸坯沿轴向镦粗；冲孔：冲去镦粗后连铸坯中心质量较差的部分，形成空心连铸坯；扩孔拔长：将空心连铸坯回炉加热后，沿径向扩孔，沿轴向拔长，获得毛辊套；热处理：对毛辊套正火和调质处理，获得辊套。2.根据权利要求1所述的一种连铸坯锻造铸轧辊套的生产方法，其特征在于，一火加热时，将低于450℃的连铸坯冷坯装炉，先升温至450
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500℃下保温2
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2.5h，再以≤40℃/h的速度缓慢升温至700
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750℃保温3
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4h，再升温至870
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900℃保温2.5
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3.5h，再升温至1225
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1235℃保温3.5
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4.5h出炉。3.根据权利要求1所述的一种连铸坯锻造铸轧辊套的生产方法，其特征在于，所述连铸坯为连铸圆坯，对斜墩撑压后的连铸坯略整平，滚圆连铸坯后再进行镦粗。4.根据权利要求1所述的一种连铸坯锻造铸轧辊套的生产方法，其特征在于，冲孔时，将冲子完全冲入镦粗后的连铸坯中心，再反向冲压将冲子连同连铸坯中心质量较差的部分一同冲出。5.根据权利要求1所述的一种连铸坯锻造铸轧辊套的生产方法，其特征在于，扩孔拔长时，将冲孔后的连铸坯回炉二火加热后，连铸坯出炉进行第一次扩孔加工，随后回炉三火加热，加热后连铸坯出炉进行第二次扩孔和拔长加工，随后回炉四火加热，加热后连铸坯出炉进行第三次扩孔和平整加工，获得毛辊套。6.根据权利要求5所述的一种连铸坯锻造铸轧辊套的生产方法，其特征在于，二火加热、三火加热和四火加热时，在850
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900℃保温2.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：轩康乐，张新文，汪冬冬，俞杰，单文瑞，李义龙，汪德伟，
申请(专利权)人：江苏联峰能源装备有限公司，
类型：发明
国别省市：