专利名称：一种辊道用辊的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种辊道用辊的制造方法。
背景技术：
辊道用辊一般是厚壁无缝中空类管件，材质多为耐磨性能较高的合金钢，大多用于炼钢，冷轧等冶金行业的坯料传送辊道。传统的辊道用辊的制造方法是:锻造圆棒+深孔车床机加工+热处理制作成材率较低，且工序复杂。
发明内容
为了克服现有辊道用辊的制造方法的上述不足，本发明提供一种成材率较高，而且工序较少的辊道用辊的制造方法。本发明针对辊道用辊材质以及对应规格制订了热加工工艺参数，设计了所需工模具，成功开发了辊道用辊的穿孔制造方法。本发明的技术方案是采用热轧穿孔成型+热处理+精车，成功满足了成品外形尺寸、表面质量以及力学性能的要求。本辊道用辊的生产方法包括下述依次的步骤:
I原料加工
原料的材料为42CrMo、20CrMo与45#中的任一种的连铸坯或锻造坯；
原料的外直径大于所制造的辊道用辊直径4 6mm ;锯切下料原料长度比所制造的辊道用辊的长度长10 15mm ;并符合倍尺长度；
定心孔的直径为<!>30 50mm,深度为20 40 mm ；
同心度:< Imm ;
II斜底炉加热
预热段；1070 1090°C 加热时间:80 90分钟；
加热段:1120 11400C 加热时间:50 60分钟；
均热段:1170 1190°C 保温时间:15 25分钟；
每8 10分钟将原料沿圆周方向翻转175° 185°，并主要检测预热段、加热段、均热段钢温达到设定温度值:1070 1090。。、1120 11400C >1170 1190°C ；
III穿孔成辊道所需半成品
均热保温后的原料的穿孔，是在参数设定后装夹好模具的穿孔机上进行的。参数设定
设定轧辊距为133 137mm，椭圆度不大于1.07，顶头前伸量为37 47mm，轧辊转数为20 30转/分；
半成品的规格外直径等于原料的外直径；
内直径比所制造的棍道用棍的内直径小4 6mm mm ；轧机轧棍距 133 137mm ;导板距 141 151mm ；
顶头位置:37 47mm:
轧辊咬入角8° 12° ;
模具的要求
A.钥基合金顶头
由于辊道用辊多数为厚壁管件，在穿孔过程中坯料的内扩值经验值CH为4 6mm，故设定模具时，顶头直径要比半成品内孔小4 6mm，且粗糙度为Ra ^ 3.2um。顶头鼻部直径:d= (0.15 0.25) D ；
顶头长度为:1= (1.2) X D
顶头均壁段长度:L= (1.2-1.4) X (D Xtan(f3 X ^ /180)/2 其中D是原料的直径，S是半成品壁厚，P是轧棍叹入角；
长度单位mm;角的单位度；
B.顶杆 顶杆时装配顶头和支撑钢管保证轧制中心线的工具，由于顶杆在穿孔过程中不仅要承受顶头所遇的来之管坯 的阻力，而且还在高温条件下工作，故顶杆内孔需通冷却水，为了便于冷却水流通在顶杆前开直径为2.5 3.5mm的孔，使得水畅通从冷却水管流进，从水管与顶杆内径间隙顺利流出起到冷却顶杆作用；
C.导板
导板主要为限制原料在穿孔过程中金属横向流动保证穿孔过程中轧制稳定。为降低导板对金属的阻力，提高导板寿命。故对导板做如下设计:
导板工作槽深:C=4 6_ 导板边宽:B=4 6_。变形模具:
顶头直径比半成品内孔小5 7mm, 长度174 176 mm ;
顶杆直径 4>75 77 mm ； 导板规格:140 150 mm (宽度)
辅助工装:
导向块内直径￠88 92 mm ；
脱管模内直径4>93 97 mm ；
入口导套内直径 D=159 161mm;
穿孔成半成品
在斜底炉将原料加热至1175 1185°C后，在菌式穿孔机斜轧穿制成半成品；
IV 热处理
把半成品都放入室式炉，加热到1000 1020°C，保温时间控制在3 5min/mm。V机加工
将热处理后的半成品锯切为辊道用辊长度，通过I 2道次精车和深孔钻床加工，按照辊道用辊图纸尺寸要求加工内直径与外直径。本辊道用辊的制造方法成材率较高，而且工序较少。
具体实施例方式下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式
，但本发有的具体实施方式
不局限于下述的实施例。
实施例本实施例是20CrMo炼钢厂连铸辊道用辊的制作方法。辊道用辊为直径X内孔X长度:0146X O92X800mm 技术要求
外直径①:146 土 1_ ;
内通孔直径 092±0.8 mm;
直线度 < 0.8mm/m ;整支钢管的< 1mm。不圆度:<0.2mm ;
表面状况:无砂眼、外表面无划伤，凹坑、麻点、起皮、拉毛，内表面无划伤、拉毛、丝道 粗糙度:外壁粗糙度:Ra ( Ium ;内壁粗糙度:Ra ( 6.3um 壁厚均勻度:±0.1mm。本实施例的生产工艺是:
锯切一定心一斜底炉加热一穿孔一热处理一精车 本辊道用辊的制造方法的实施例包括下述依次的步骤:
I原料加工:
原料外直径直径O 150mm ；
锯切下料原料长度为810mm倍尺 定心孔规格A30X 20 _ (直径与深度)；
同心度:< Imm ;
原料每批:60支(可连续生产)
II斜底炉加热
预热段；1080°C 加热时间:85分钟；
加热段:1130°C 加热时间:55分钟；
均热段:1180°C 保温时间:20分钟；
本实施例每8分钟将原料沿圆周方向翻转180度，并主要检测预热段、加热段、均热段钢温达到设定温度值:1080°C、1130°C、1180°C。III穿孔成辊道所需半成品
均热保温后的原料的穿孔，是在参数设定后装夹好模具的穿孔机上进行的。参数设定
设定轧辊距为135m m，椭圆度不大于1.07，顶头前伸量为42mm，轧辊转数为25转/分； 半成品的规格外直径0 150 mm 内直径￠88 mm ;(成品的内径加工余量:4mm) 轧机轧辊距 135 mm ;导板距146 mm ；
顶头位直:40 mm (芽孔时顶头超出乳棍乳制带部分):
轧辊咬入角10° ;
电动机转速360r/min。模具的要求
A.钥基合金顶头由于辊道用辊多数为厚壁管件，在穿孔过程中坯料的内扩值较小故设定模具时，顶头直径要比半成品内孔小6mm，且粗糙度为Ra ^ 6.3um。顶头鼻部直径:d=6mm ;
顶头长度为:1= (1.2) X 150=180mm 其中D是原料的直径；
顶头均壁段长度:
L=L 3X (150X tan(10X3.1415/180)/2=54mm
B.顶杆
顶杆时装配顶头和支撑钢管保证轧制中心线的工具，由于顶杆在穿孔过程中不仅要承受顶头所遇的来之管坯的阻力，而且还在高温条件下工作，故顶杆内孔需通冷却水，为了便于冷却水流通不仅在顶杆前开了直径为3_孔便于气体流通，使得水畅通从冷却水管流进，从水管与顶杆内径间隙顺利流出起到冷却顶杆作用。C.导板
导板主要为限制原料在穿孔过程中金属横向流动保证穿孔过程中轧制稳定。为降低导板对金属的阻力，提高导板寿命。故对导板做如下设计:
导板工作槽深:C=5mm 导板边宽:B=5mm。本实施例中:
变形模具:
顶头直径084 mm 长度175 mm;
顶杆直径 4>76 mm ; 导板规格:140 150 mm (宽度)
辅助工装:
导向块内直径￠95 mm;
脱管模内直径￠95 mm;
入口导套内直径D=160 mm;
穿孔成半成品
本实施例的半成品在型号为0160的菌式穿孔机经过斜底炉将原料加热至1180°C后斜轧穿制而成，穿孔后半成品外直径为:0150mm,内直径为:4)88 mmIV 热处理
把半成品都放入室式炉，加热到1010°C，保温时间控制在4min/mm，保温130分钟。V机加工
将热处理后的半成品锯切为成品辊道长度800mm，通过I道次精车和深孔钻床加工，力口工成外直径0146± 1mm，内直径092±0.8 mm,即满足连铸辊道的使用标准。
权利要求
1.一种辊道用辊的制造方法，包括下述依次的步骤: I原料加工 原料的材料为42CrMo、20CrMo与45#中的任一种的连铸坯或锻造坯； 原料的外直径大于所制造的辊道用辊直径4 6mm ;锯切下料原料长度比所制造的辊道用辊的长度长10 15mm ;并符合倍尺长度； 定心孔的直径为<!>30 50mm,深度为20 40 mm ； 同心度:< Imm ; II斜底炉加热 预热段；1070 1090°C 加热时间:80 90分钟； 加热段:1120 11400C 加热时间:50 60分钟； 均热段:1170 1190°C 保温时间:15 25分钟； 每8 10分钟将原料沿圆周方向翻转175° 185°，并主要检测预热段、加热段、均热段钢温达到设定温度值:1070 1090。。、1120 11400C >1170 1190°C ； III穿孔成辊道所需半成品 均热保温后的原料的穿孔，是在参数设定后装夹好模具的穿孔机上进行的； 参数设定 设定轧辊距为133 137mm，椭圆度不大于1.07，顶头前伸量为37 47mm，轧辊转数为20 30转/分； 半成品的规格外直径等于原料的外直径； 内直径比所制造的棍道用棍的内直径小4 6mm mm ； 轧机轧棍距 133 137mm ;导板距 141 151mm ； 顶头位置:37 47mm: 轧辊咬入角8° 12° ; 模具的要求 A.钥基合金顶头 辊道用辊在穿孔过程中坯料的内扩值经验值CH为4 6_，设定模具时，顶头直径要比半成品内孔小4 6mm，且粗糙度为Ra ( 3.2um ； 顶头鼻部直径:d= (0.15 0.25) D ； 顶头长度为:1= (1.2) X D 顶头均壁段长度:L= (1.2-1.4) X (D Xtan(f3 X ^ /180)/2 其中D是原料的直径，S是半成品壁厚，P是轧棍叹入角； 长度单位mm;角的单位度； B.顶杆 在顶杆前开直径为2.5 3.5mm的孔，使得水畅通从冷却水管流进，从水管与顶杆内径间隙顺利流出起到冷却顶杆作用； C.导板 导板做如下设计: 导板工作槽深:C=4 6_ 导板边宽:B=4 6_ ； 变形模具:顶头直径比半成品内孔小5 7mm, 长度174 176 mm ; 顶杆直径 4>75 77 mm ； 导板规格:140 150 mm (宽度) 辅助工装: 导向块内直径￠88 92 mm ； 脱管模内直径4>93 97 mm ； 入口导套内直径 D=159 161mm; 穿孔成菌式穿孔机 在斜底炉将原料加热至1175 1185°C后，在菌式穿孔机斜轧穿制成半成品； IV 热处理 把半成品都放入室式炉，加热到1000 1020°C，保温时间控制在3 5min/mm ； V机加工 将热处理后的半成品锯切为辊道用辊长度，通过I 2道次精车和深孔钻床加工，按照辊道用辊图纸尺寸要求加工内外直 径尺寸。
全文摘要
本发明涉及一种辊道用辊的制造方法，包括下述依次的步骤Ⅰ、原料加工原料的外直径大于所制造的辊道用辊直径；锯切下料原料长度比所制造的辊道用辊的长度长；Ⅱ、斜底炉加热分为预热段、加热段与均热段，并沿圆周方向翻转175°～185°；Ⅲ、穿孔成辊道所需半成品均热保温后的原料的穿孔，是在参数设定后装夹好模具的穿孔机上进行的，在斜底炉将原料加热至175～185后，在菌式穿孔机斜轧穿制成半成品；Ⅳ、热处理把半成品都放入室式炉，加热到1000～1020℃；Ⅴ、机加工将热处理后的半成品锯切为辊道用辊长度，按照图纸尺寸要求加工内外直径尺寸。本发明的制造方法成材率较高，而且工序较少。
文档编号B23P15/00GK103231205SQ20131010163
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者马亮, 康喜唐, 宋博, 王伯文, 侯南, 付俊生, 郑文杰, 张琳, 田少卿, 张晓 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司