复合耐磨轧钢导辊制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合耐磨轧钢导辊，包括导辊基体和涂覆于所述导辊基体表面上的耐磨性涂层，涂层厚度为0.1mm～2mm；导辊基体中间开有与导辊基体同轴的通孔。耐磨性涂层的材料为高合金材料或金属陶瓷材料中的一种。导辊基体的材料为高锰钢、低碳钢、合金钢、灰口铸铁或球墨铸铁中的一种。本实用新型专利技术尤其适用于轧钢连轧系统的滚动导卫装置，具有可提高导辊的耐磨损、耐高温、耐热冲击等性能、延长导辊的使用寿命并降低导辊的制造成本等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种轧钢导辊，尤其是一种用于轧钢连轧系统滚动导卫装置的复合耐磨轧钢导辊。
技术介绍
导卫装置是指在轧钢生产过程中引导和护卫轧件进出轧机的一种重要零部件，用于在型材轧制过程中引导轧件按所需要的状态进出孔型，以保证轧件实现既定的变形。导卫装置的设计和使用是否得当，直接影响到产品的质量和轧机的生产能力。滚动导卫装置是轧钢厂在进行型材、棒材或线材轧制时，将轧件引导进入轧机的轧辊孔型内的一种导向装置。滚动导卫装置的导辊通过轴承安装在导辊轴上，轧件通过时， 导辊随轧件的前进而绕导辊轴转动，如此一来将轧件与导卫装置之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了导卫装置和轧件的磨损。导辊是滚动导卫装置中最为重要的易损件，更换频繁，用量极大。随着轧钢技术的发展，钢材轧制的速度越来越快。目前棒材和一般型材的终轧速度为18m/s左右，线材的终轧速度已达到80m/s 140m/s左右，高速线材终轧架次导辊的转速大约为每分钟30000 45000转。由于导辊的工作条件十分恶劣，需要承受轧件不断撞击，在高温(轧件温度约1000°C左右)、高速下与轧件长时间磨擦，同时还要承受交变热负荷(为了降低导辊温度须对导辊施加冷却水)的冲击，因而轧辊的更换频率很高。研究发现，轧辊最常见的失效原因是导辊表面因过量磨损失效，其次是导辊因开裂或粘钢而报废。在制造导辊时，为了增加导辊的耐磨性就要选择好的合金材料，提高导辊的硬度，而导辊硬度过高又会导致导辊容易脆裂。而且，导辊仅因表面磨损而报废会导致大量的合金材料浪费，也增加了导辊的制造成本。在现有技术中，常常使用高铬铸铁、硬质合金、高合金钢等材料制作的导辊，这种导辊常因磨损、开裂、粘钢等原因失效，继而导致堵钢等轧钢事故发生。高铬铸铁、硬质合金虽然硬度高、耐磨性能好，但由于材料脆性大易发生断裂，且机加工性能差，成本也高。
技术实现思路
本技术是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种复合耐磨轧钢导辊，以增强导辊的耐磨性、延长导辊的使用寿命，并降低导辊的制造成本。本技术为解决技术问题采用以下技术方案。复合耐磨轧钢导辊，其特征是，包括圆柱形导辊基体和涂覆于所述导辊基体表面上的耐磨性涂层；导辊基体的中心部位开有与导辊基体同轴的通孔。本技术的复合耐磨轧钢导辊的结构特点也在于所述通孔为阶梯孔，阶梯孔从导辊基体一端至另一端依次为轴承安装孔、过渡孔、 圆锥形导向孔、导辊轴孔、圆锥形导向孔、过渡孔和轴承安装孔，轴承安装孔、过渡孔、圆锥形导向孔、导辊轴孔的轴向断面分别为矩形、矩形、梯形和矩形。所述导辊基体的外周面上设置有环槽。所述导辊基体的外周面上涂覆有耐磨性涂层。所述耐磨性涂层的材料为高合金材料或金属陶瓷材料中的一种。所述导辊基体的材料为高锰钢、低碳钢或合金钢中的一种。所述导辊基体的材料为灰口铸铁或球墨铸铁中的一种。所述耐磨性涂层的厚度为0. Imm 2mm。与已有技术相比，本技术有益效果体现在本技术的轧钢导辊，在铸铁(灰口铸铁或球墨铸铁)或铸钢(高锰钢、低碳钢或合金钢)的基体的表层涂覆耐磨性涂层，耐磨性涂层具有耐高温、耐磨擦的特性，大大地提高了导辊的耐磨损、耐高温、耐热冲击等性能，延长了导辊的使用寿命，使用寿命一般为传统导辊的5 10倍，大大降低了导辊的制造成本。本技术尤其适用于轧钢连轧系统滚动导卫装置。附图说明图1为本技术的复合耐磨轧钢导辊的剖视图。附图1中标号1轴承安装孔，2过渡孔，3圆锥形导向孔，4导辊轴孔，5导辊基体， 6环槽，7涂层。以下通过具体实施方式，并结合附图对本技术作进一步说明。具体实施方式参见图1，复合耐磨轧钢导辊，包括圆柱形导辊基体5和涂覆于所述导辊基体5表面上的耐磨性涂层7，导辊基体5的中心部位开有与导辊基体同轴的通孔。为便于将导辊通过轴承安装于导辊轴上，将所述通孔设置为阶梯孔，阶梯孔从导辊基体5—端至另一端依次为轴承安装孔1、过渡孔2、圆锥形导向孔3、导辊轴孔4、圆锥形导向孔3、过渡孔2和轴承安装孔1，轴承安装孔1、过渡孔2、圆锥形导向孔3、导辊轴孔4的轴向断面分别为矩形、矩形、梯形和矩形。所述导辊基体5轴向两侧的轴承安装孔1、过渡孔2、圆锥形导向孔 3是相互对称的，两侧的孔型关于导辊基体5轴线的垂直平分面对称，以将两轴承对称地设置在导辊的两端。所述导辊基体5的外周面上设置有环槽6，在所述环槽6处的母线呈向导辊基体5的轴线弯曲的圆弧状；轧件通过时位于环槽6中，可避免轧件在导辊的表面沿着轧辊轴向滑动。所述导辊基体5的外周面上涂覆有耐磨性涂层7，或者仅仅在所述环槽6中涂覆耐磨性涂层7，可节约涂层材料。所述耐磨性涂层7的材料选自高合金材料或金属陶瓷材料中的一种，这些材料具有耐高温、耐磨擦的特性，可保证导辊在高温的情况下保持高耐磨性。所述导辊基体5的材料选自高锰钢、低碳钢或合金钢中的一种，或者选自灰口铸铁或球墨铸铁中的一种，这些铸钢或铸铁材料都是常见的普通材料，获取容易且材料成本低。所述耐磨性涂层7的厚度为0. Imm 2mm，涂层7的厚度可根据实际工程要求进行调整和控制的；在加工涂层的同时，一般会留有一定的加工余量。具体实施时，基体母材可以是棒材或铸钢(如高锰钢、低碳钢或合金钢)，也可以是铸铁(如灰口铸铁或球墨铸铁)。耐磨性涂层材料合金粉末或陶瓷粉末；合金粉末可以为镍基、铁基、钴基或铜基合金粉末中的一种；陶瓷粉末可以是AL203、TiO2, Cr2O3> WC-Co或 Cr3C2-NiCr等材料中的一种。可采用超音速等离子喷涂法或超音速火焰喷涂法(HVOF)等热喷涂工艺方法，将表面涂层材料喷涂在基体母材表面上，喷涂厚度为0. Imm 2mm。根据钢厂不同的轧制条件(如轧制的品种、轧制的规格、轧制的速度……)，在制备导辊前选择不同的基体母材(如铸钢ZG270-500)和表面涂层材料(如=WC-Co粉末)， 并设定一定的涂层厚度(如0. 25mm)。本技术的复合耐磨轧钢导辊的加工制造过程一般包括以下几个步骤第一步按图样要求用基体母材加工导辊成形，并在导辊表面预留涂层0. 25mm的余量，为提高其性能可对基材作调质处理。第二步为了提高涂层和基体间的结合强度，对加工好的导辊表面进行净化(清洗、去污、除油)、粗化(喷砂)处理，在喷砂前应将导辊的两端面及轴承孔进行遮盖，以防止砂粒划伤。第三步选择合适的喷涂方法，如采用超音速等离子喷涂法。等离子喷涂设备主要由电源柜、控制柜、送粉器、高频发生器、等离子喷枪、热交换器等组成。实际操作时常常采用超音速等离子喷涂法，将WC-Co粉末均勻地喷涂到处理过的导辊表面，喷涂的时候控制喷涂厚度(如:0. 25mm)。第四步喷涂完毕后，对导辊表面进行抛光以达到表面粗糙度的要求。由于在喷涂施工中母材受热温度低，母材的组织结构与性能不发生变化，工件的变形可以忽略；一般情况下，由于表面涂层的质量较高、均勻致密，厚度也是可以预先设定的，在要求不是很高的情况下导辊经喷涂后无需再加工即可使用。经在轧钢厂实际使用证明本技术的导辊完全能满足轧钢厂的实际使用要求，大大提高了导辊的耐磨损、耐高温、耐热冲击等性能，延长了导辊的使用寿命，使用寿命一般为传统导辊的5 10倍，且制造方法简便，易于操作，成本低廉，有很高的性价比。本技术的轧本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．复合耐磨轧钢导辊，其特征是，包括圆柱形导辊基体（５）和涂覆于所述导辊基体（５）表面上的耐磨性涂层（７）；导辊基体（５）的中心部位开有与导辊基体同轴的通孔。

【技术特征摘要】
1.复合耐磨轧钢导辊，其特征是，包括圆柱形导辊基体(5)和涂覆于所述导辊基体(5) 表面上的耐磨性涂层(7)；导辊基体(5)的中心部位开有与导辊基体同轴的通孔。2.根据权利要求1所述的复合耐磨轧钢导辊，其特征是，所述通孔为阶梯孔，阶梯孔从导辊基体(5) —端至另一端依次为轴承安装孔(1)、过渡孔O)、圆锥形导向孔(3)、导辊轴孔、圆锥形导向孔⑶、过渡孔(2)和轴承安装孔(1)，轴承安装孔⑴、过渡孔O)、圆锥形导向孔(3)、导辊轴孔(4)的轴向断面分别为矩形、矩形、梯形和矩形。3.根据权利要求1所述的复合耐磨轧钢导辊，其特征是，所述导辊基体(5)的外周面上设置有环槽(...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐庆云，余山，吴鹏，
申请(专利权)人：合肥东方节能科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34