[发明专利]双金属辊套的复合工艺、双金属复合辊套以及轧辊

说明书

本发明公开了一种双金属辊套的复合工艺，包括以下步骤：步骤一，将内套的第一端用第一封口端盖焊接封口，用塑料容器盛装一定量蒸馏水放置于内套内，再用第二封口端盖对内套的第二端焊接封口；步骤二，将中间过渡层以及外套依次套装在内套上，然后将套装好的双金属辊套放入真空加热炉内进行热处理，缓慢升温至1070℃‑1120℃后保温2‑4小时；步骤三，反复将双金属辊套放入加热炉内回火2‑3次，回火温度为500℃‑600℃，回火后出炉冷却，锯掉两端的第一封口端盖和第二封口端盖。内套内的蒸馏水会随着温度的升高而汽化，气体膨胀而使得内套内壁形成向外的张力，中间过渡层在熔融后向外套和内套扩散，并渗入进外套和内套，使得三者形成牢固结合的整体。

技术领域

本发明涉及铸轧轧辊技术领域，特别涉及一种双金属辊套的复合工艺，以及使用该双金属辊套的复合工艺的双金属复合辊套，以及包括该双金属复合辊套的轧辊。

背景技术

近几十年来,国内外钢铁界一直围绕节省能源、提高生产效率、改进产品质量来开发新技术,以达到长期且持续地节省能源提高质量的目的。钢铁铸轧技术作为直接浇铸出形状、尺寸及质量尽可能接近最终产品的近终形铸造技术，是一个多世纪以来冶金及材料学家梦寐以求的目标。

20世纪50年代开始美国、日本、德国、法国、韩国、中国等国家相继组织力量开展了双辊铸轧钢铁薄带工艺的实验与理论的研究。到20世纪年90代初期,由于钢铁工业市场竞争激烈,于是在世界范围内掀起了一场带钢铸轧技术的实验研究的高潮。基于薄带铸轧技术的优越性,在过去的二十年间,世界范围内用于开发铸轧技术的投资总额约为一亿美元,约占每年用于钢铁工业的科技开发投资的1～2％。这一技术的工业化应用必将对冶金工业产生重大影响,对冶金工业的进步起到革命性的推动作用。目前,国际上广泛采用这项技术生产细晶均质的薄带,品种主要集中在不锈钢和普碳钢上。

轧钢机是轧钢生产的重要设备，能够使钢材在旋转的轧辊间依靠轧制压力作用而发生塑性变形，轧辊是轧钢机中的重要部件，轧辊有整体轧辊与组合轧辊之分，组合轧辊由辊套和辊轴组成，辊套采用高速钢等合金材料制作，硬度高且耐磨，辊轴为球铁和低合金材料，高强度且韧性好，辊轴可循环使用，因此组合轧辊具有更高的过钢量和更低的使用成本，广泛应用在精轧机组中。辊套嵌套在辊轴的外部，并由辊轴带动直接与钢材接触，使钢材产生塑性变形。辊套在轧制钢材时需要承受较大的轧制力以及辊轴传递的扭矩，易造成辊套破裂，极大影响轧辊的使用寿命和钢材的质量，因此，加强辊套的耐磨性、强度及韧性是提高轧辊性能的重要措施。

现有制造辊套的材质中，没有单一材质能够兼具高耐磨性、高强度以及高韧性等辊套所需的全部特性，目前，制造辊套的发展方向是将两种不同性能的金属材料复合形成复合辊套，其与钢材直接接触的外表面为具有良好耐磨性和高硬度的耐磨材料,与辊芯接触的内表面为具有良好韧性的韧性材料。

但是，由于复合辊套两个复合层材质的热物理性能差异较大，采用传统铸造工艺制造时，两个复合层的结合处易出现气孔、夹渣、疏松和分层等缺陷，降低复合层的强度以及复合效果，使复合轧辊套在承担高强度和长时间的轧制工作时，发生松动甚至断裂。

鉴于此，克服上述现有辊套复合时在结合面处易出现气孔、夹渣等方面的缺陷，发明一种复合辊套的制造工艺，以解决双金属复合辊套制造时结合面出现气孔、夹渣以及易分层等问题，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双金属辊套的复合工艺，以及一种双金属复合辊套和具有该双金属复合辊套的轧辊，该复合工艺以降低在双金属界面处出现气孔、夹渣等现象的几率，提高双金属复合辊套的整体性和工作性能以及使用寿命，以及提高轧辊的工作性能。为了解决上述问题，本发明提供的一种双金属辊套的复合工艺，其技术方案如下：

本发明的一种双金属辊套的复合工艺，该双金属辊套包括外套、内套和中间过渡层，所述外套、所述中间过渡层以及所述内套从外至内依次套装而形成整体，所述复合工艺包括以下步骤：