[发明专利]低含气离心复合轧辊的脱气工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧辊生产技术领域，特别是涉及一种低含气离心复合轧辊的脱气工艺。

背景技术

离心复合轧辊是双金属轧辊，即表层(工作层)为耐磨的高合金材料，芯部为球墨铸铁。

离心复合轧辊的表层合金元素多，成本高，但是可以实现高硬度、高耐磨性，因此轧辊辊身一般表层铸造方法为离心铸造。离心铸造完成后，再将辊身金属型与底座箱(含下辊颈)、冒口箱(含上辊颈)合箱，浇注辊芯，完成离心复合轧辊的铸造。在铸造过程中，离心复合轧辊的表层和芯部金属都处于高温熔化状态，加之浇注过程的流动都会把有害气体如氢气、氧气、氮气溶入金属液体中。其中氢气是对轧辊危害最大的气体，如果氢含量超过一定值，就会导致白点和氢脆的产生，氢的存在降低了离心复合轧辊工作层金属的塑性、韧性和接触疲劳抗力，使轧辊工作层脆性增加，降低离心复合轧辊的使用寿命。

氢在铁中的溶解度随温度的下降而下降，在1577℃(离心复合轧辊合金溶炼温度)氢在铁中的溶解度为24.3cm³/100g左右，溶解量很大，即在熔炼时金属液中会有较多的氢；在1327℃时，溶解度为8.68cm³/100g；在910℃时，为4.8cm³/100g，而出现白点和氢脆的极限浓度为2-5ppm。

锻钢脱气轧辊的生产过程是：首先经电炉炼钢，再经真空炉熔炼脱气，再进行锻造成型，使锻钢轧辊经过脱气成为低含气轧辊。而离心复合轧辊的制造工艺是：先经过离心铸造，再浇注辊芯，无法再进入真空炉熔炼脱气。因此，离心复合轧辊中因含有较高的氢气而导致其使用寿命降低，对离心复合轧辊脱气已成为至今没有得到解决的技术难题。

发明内容

为解决现有技术存在的离心复合轧辊脱气的问题，本发明提供一种低含气离心复合轧辊的脱气工艺。该发明在离心复合轧辊铸造过程中，对离心复合轧辊进行真空脱气，方法简便，脱气效果良好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低含气离心复合轧辊的脱气工艺，其具体步骤如下：

步骤1：

在辊身金属型两侧的金属型吊把安装孔内加工安装塞块的锥形通孔直通金属型内腔，所述金属型吊把设置在辊身金属型的两侧，每侧设置1-4个吊把，根据离心复合轧辊的直径和长度，确定加工安装塞块锥形通孔的数量。

步骤2：

离心浇注前，在辊身金属型两侧的金属型吊把安装孔的锥形通孔中安装焊有吊环的塞块，之后安装金属型吊把。

步骤3：

离心复合轧辊工作层离心浇注后与底座箱、冒口箱合箱，再经过辊芯浇注后，立即旋转辊身金属型吊把，使其从金属型吊把的安装孔中退出，取出辊身金属型锥形通孔中的塞块，将吸气接头的外螺纹接入金属型吊把安装孔内，然后将真空泵的吸气管的一端套在吸气接头的吸气管端，并用卡子拧紧固定、密封。

步骤4：

启动真空泵的电机，真空泵工作，气体从离心复合轧辊和金属型间的空腔经吸气接头、吸气管进入真空泵内，再从排气孔排出，对离心复合轧辊辊身真空脱气；离心复合轧辊冷却下来的时间很长，真空脱气工序一直进行到离心复合轧辊冷却到较低温度为止。

步骤5：

当轧辊温度降到150-200℃时，真空泵停止工作，卸掉真空泵的吸气管，打开铸型取出低含气离心复合轧辊。

所述塞块的端部焊接吊环。所述金属型吊把的一端加工盲孔，该盲孔内可容纳塞块端部的吊环。

所述吸气接头一端的外螺纹与金属型吊把安装孔的内螺纹相配合，吸气接头另一端的直径与真空泵吸气管的直径相同，吸气接头的中心加工通孔。

本发明的有益效果是：该发明对离心复合轧辊采用真空脱气工艺，实现了低含气离心复合轧辊新产品的诞生，而且设备简单，方法方便易行，大大降低了离心复合轧辊的含气量，特别是氢气量的降低，提高了离心复合轧辊的塑性、韧性和接触疲劳抗力，使低含气离心复合轧辊具有较高的使用寿命，降低了钢厂特别是冷轧带钢厂生产过程中轧辊量的消耗，降低了生产成本，具有重大的经济和社会意义。

附图说明

图1是本发明的低含气离心复合轧辊铸造合箱示意图；

图2是抽真空孔的局部放大图；

图3是吸气接头的结构示意图。

在上述附图中，1.底座箱，2.辊身金属型，3.锥形通孔，4.冒口箱，5.浇口，6.底垫，7.金属型吊把，8.塞块，9.吊环，10.吸气接头，11.通孔，12.吸气管端。

具体实施方式

实施例