用于生产板带的大型镶套轧辊及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开了一种镶套乳辊及其制备方法，特别涉及用于生产板带的大型镶套乳 辊及其制备方法，属于乳钢技术领域。
【背景技术】
[0002] 乳辊表面工作层磨损是乳制过程中乳辊正常的消耗，也是导致乳辊报废的最普遍 原因。在正常的乳制过程中，乳辊工作层磨损量达到一定程度以后，乳辊需通过磨辊工序去 掉表面粗化和龟裂层后继续使用，经数次磨辊修复后，乳辊尺寸过小或工作层消耗完则乳 辊整体报废。而乳辊工作层一般指乳辊辊身淬硬层厚度，单边一般在IOOmm以下，通常不足 乳辊总体质量20%。由此可见，由于工作层的消耗而造成的乳辊报废存在着极大的材料浪 费。
[0003] 为了延长乳辊寿命，目前常用方法是在乳辊表面进行堆焊处理，中国发明专利CN 104416293公开了一种堆焊复合制造铸乳辊方法，其包括：1)制造铸乳辊的基体，对基体的 表面进行处理；2)对基体进行预热；3)在基体外围依次堆焊打底层和过渡层；4)在过渡 层表面堆焊盖面层形成铸乳辊，盖面层的化学元素成分质量百分含量为：C0. 3~0. 8% ; MnL 0 ~4. 8 % ;SiO. 4 ~6. 0 % ;Cr4. 0 ~8. 0 % ;Ti0.0 1 ~I. 0 % ;V2. 0 ~10 % ;W2. 0 ~ 10. 0% ;Mol. 0 ~6. 0% ;Co2. 0 ~5. 0% ;CaO ~0· 4% ;BaO ~0· 4% ;稀土元素 0 ~0· 5% ; 余量为Fe和其他不可避免的杂质；5)对铸乳辊进行缓慢升温和缓慢冷却的回火处理，回 火温度为560°C~600°C。中国发明专利CN 103009015还公开了双金属复合耐磨冶金乳 辊的制造方法，包括辊芯加工步骤、预热步骤、堆焊复合层步骤、精加工步骤和热处理步骤， 其中：辊芯加工步骤为先用抗拉强度、屈服强度和抗冲击性能优良的钢材通过锻压和调质 处理，制作辊芯毛坯，然后将辊芯毛坯粗加工至预留堆焊复合层尺寸；预热步骤为将辊芯预 热至380°C ±5°C的适焊温度。堆焊复合层步骤为将预热后的辊芯表面用埋弧焊工艺将预 留的堆焊复合层用药芯焊丝堆焊填满；精加工步骤为将堆焊后的双金属复合耐磨冶金乳 辊毛坯加工至设计尺寸；热处理步骤为将精加工后的双金属复合耐磨冶金乳辊进行淬火 和调质处理，使其表层达到具备好的抗粘着磨损、抗磨粒磨损、红硬性、抗冷热疲劳性和抗 剥落性的要求。中国发明专利CN 103785976还公开了一种热乳辊堆焊埋弧药芯焊丝及其 制备方法，其药芯成分以重量百分比计为：5%~14% CaF2,0%~5% Na2SiF6,0%~5% BaC03,0. 1%~0· 4% C，2. 0%~5· 5%Mn，14%~28% Cr，0. 8%~6%Ni，2%~4. 8% Si， 0· 6%~4. 8% V，0. 8%~7. 2% W，2%~6% Mo,余量为Fe。药芯焊丝的钢带采用低碳，碳 含量小于0.05% ;药粉填充率为18%~28%，粒度为80~200目。该发明提出的埋弧焊 药芯焊丝，具有堆焊层金属合金元素分布均匀、碳化物呈弥散状、硬度均匀、杂质及扩散氢 含量低，抗裂性好，抗热疲劳能力强，堆焊层硬度均匀耐磨性高、使用寿命长的特点。中国 发明专利CN 101804530还公开了一种BD乳辊堆焊修复专用药芯焊丝，由管皮和药芯组成， 其管皮为H08A钢带，其药芯组成为：含15 - 25%质量百分比的高碳铬铁，2 - 10%质量百 分比的微碳络铁，5 - 7%质量百分比的金属猛，6 - 12%质量百分比的钼铁，3 - 10%质量 百分比的妈铁，5 - 10%质量百分比的f凡铁，0. 5 - 6%质量百分比的钛铁，0. 3 - 5%质量 百分比的纪基稀土，1 一 3%质量百分比的银铁，4 一 10%质量百分比的冰晶石，10 - 50% 质量百分比的铁粉，填充系数为30 - 45%。该发明选用最佳合金匹配的Cr 一 Mo - W - V合金体系，并进行Ti 一 Nb - Re微量合金细化晶粒，使堆敷修复层具有高硬度、高耐磨、 高耐热、高韧性、高抗冷热交变热疲劳性能，使堆焊修复的BD乳辊比普通乳辊药芯焊丝修 复的BD乳辊寿命有了成倍的提高。中国发明专利CN 101658986 -种Cr3系列乳辊修复用 堆焊焊条及堆焊方法，其焊条包括焊芯和药皮，焊芯为H08A钢，所述焊条药皮的质量％组 份为：大理石36~42,萤石20~26,低碳锰铁1. 5~4,钼铁1~4,高碳铬铁13~17,纯 碱0~1. 5,稀土合金1~4,二氧化钛4~8,石墨0. 5~1. 5,45号娃铁3~5,二氧化娃 4~7。堆焊金属无裂纹，抗裂性能良好，耐磨性好，硬度与塑性高，回火稳定性好。焊接方 法简便，熔敷金属与乳辊连接牢固，较好地满足了 Cr3系列支撑乳辊的修复要求。中国发明 专利CN 101104180还公开了用药芯焊丝堆焊修复半钢辊的一种技术方案。焊接过程分三 层；第一层过渡层，药芯焊丝成分C < 0. 1%，MnL 4 - 1.85%，其余为Fe。焊接厚度3mm。 第二层强度层，药芯焊丝成分 CO. 15 - 0· 25%，Si < 0· 8%，ΜηΟ· 8 - I. 2%，Crl2 - 14%， Ni <1%，Mo <1%，Nb <0.3,其余为Fe。焊接厚度10mm。硬度HRC33 - 43。第三层耐 磨层，药芯焊丝成分 CO. 3 - 0· 4%，Si < 0· 8%，MnL 2 - L 5%，Crl3 - 15%，Ni3. 5 - 4· 5%，Mol. 5 - 2· 5%，V < 1%，W < 3%，其余为 Fe。焊接厚度 15mm，硬度 HRC40 - 50〇 焊接时保证层间温度300°C左右，连续焊完后在600°C保温炉内保温一定时间。用这种工 艺焊接半钢乳辊寿命提高了 1 一 2倍，成本是原成本的1/3,而且可以多次重复焊接。具 有很好经济效益和社会效益。中国发明专利CN 101003104还公开了一种型材乳辊堆焊修 复工艺，其工艺步骤顺序依次为乳辊焊前粗车，探伤检测，预热，堆焊过渡层，堆焊工作层， 焊后热处理，乳辊成品车削加工，探伤检测；过渡层堆焊材料采用SN - YD1031药芯焊丝配 SSF焊剂，工作层堆焊材料采用SN - YD285药芯焊丝配HJ107焊剂，在堆焊过程中单边每 堆焊30mm厚时进行一次中间热处理，堆焊完成后进行焊后热处理。用该方法修复的BD2 乳辊经探伤检验，无夹渣、未熔合、未焊透、裂纹等焊接缺陷，硬度在HRC35 - 42范围，能满 足乳辊乳制使用要求。中国发明专利CN 104551444还公开了一种冷乳辊用高硬度高抗 裂性埋弧堆焊烧结焊剂及制备方法，烧结焊剂组分质量百分比为Si02 < 12%，1% ^Zr02^5%,8%^A1203^ 18%, l%^Mn02^5%,3^CaF2^ 14,5%^Mg0^9%, 1% ^ SrC03 ^ 4%,5%^ Cr3C2 ^ 12%, 2%^ NbC ^ 5%, INd203 ^ 3%, 2%^ 5%, 2%^ C ^ 5%, 3%^ Ni ^ 8%,6%^ Cr-Fe ^ 16%, 5%^ Ti-Fe ^ 8%, IV-Fe ^ 3%, 1%彡B-Fe彡3%，1%彡Mn-Fe彡5%，2%彡Si-Fe彡5%，以上各组分的质量百分比总和 为100%。在埋弧焊条件下，焊接工艺性能优良，焊前不预热，焊后不用缓冷，焊缝成型美观， 脱渣性好，堆焊熔敷金属硬度大于60HRC，硬度分布均匀，没有裂纹，堆焊层金属抗裂性优 良，冲击韧性大于12J。中国发明专利CN 1152491还公开了一种乳辊堆焊焊条，采用H08A 钢做焊芯，焊条药皮为低氢型渣系，药皮由高碳铬铁8~10 %，钼铁3~5 %，金属钨0. 5~ 1. 5 %，高碳锰铁1~3 %，碳酸锂0~1 %，羧甲基纤维素1~2 %等组成（配比按重量百分 比）。本焊条适用于9Cr2、9CrSi、9CrV、9Cr2Mo、9CrW、9Cr2MoV等乳辊钢的堆焊，也可用于 其它碳钢和合金钢的堆焊，常温下堆焊层硬度HRc多60,焊前不预热，焊后不必再进行热处 理，堆焊层无裂纹，焊态下可直接使用。中国发明专利CN 103418923还公开了一种磨损乳 辊的堆焊修复方法，其特征在于包括以下工艺步骤：先将磨损乳辊的磨损表面进行车削加 工，然后在加工表面上堆焊高强韧过渡层，再在过渡层上堆焊耐磨工作层，然后对堆焊修复 乳辊进行热处理，最后精加工至规定尺寸和精度。该发明与以往的生产制造工艺与生产方 法相比，生产制造成本较低，生产制造周期较短，堆焊修复乳辊使用寿命长。
[0004] 但是，采用堆焊方法修复乳辊，目前只适合于碳含量较低的钢辊，而对于生产板带 的大型乳辊，通常都是碳含量较高的高碳钢辊和铸铁辊，采用堆焊方法修复，堆焊层和过渡 层极易出现裂纹，修复乳辊废品率高，在工业生产中无法推广应用。
【发明内容】
[0005] 本发明目的是利用使用后的废旧大型板带乳辊，采用镶套方法，恢复乳辊辊身外 形尺寸和硬度，确保大型板带乳辊具有优良的使用效果。
[0006] 本发明目的可以通过以下技术工艺措施来实现。
[0007] -种用于生产板带的大型镶套乳辊，其特征在于，用于生产板带的大型镶套乳辊 是复合辊套与使用后的废旧大型板带乳辊去除掉辊面的耐磨层、表面粗化层和龟裂层所得 的辊体热装复合成一体，复合辊套是由外层铸造耐磨合金和内层低合金钢套采用静态铸造 方法复合成一体；
[0008] 外层铸造耐磨合金的化学组成及其质量分数％为：I. 8-2. 5C，18-25Cr，I.