专利名称：圆钢穿孔用轧辊的制备方法
技术领域：
本发明属于轧辊制造技术领域，具体涉及一种圆钢穿孔用轧辊的制备方法
背景技术：
在圆钢穿孔过程中，由于圆钢的出炉温度通常高达1240_1270°C，因此轧辊不仅承受来自于圆钢的高温影响而且还承受与圆钢之间的强摩擦，特别是朝向圆钢进入方向的轧辊对(上下配对使用的轧辊)的入口端由于工况条件差，因此磨损快，从而容易对穿孔毛管的表面质量产生影响。为了避免轧辊对穿孔毛管影响，因此需要频繁地对轧辊表面作修复处理，藉以确保精度。具体而言要求轧辊对特别是轧辊对的入口锥端的表面具有优异的硬度和极致的耐磨性能，以便提高轧辊的使用寿命和保障穿孔毛管的表面质量，同时还要求轧辊具备良好的金加工性能，以便修理后付诸重复使用而藉以节约资源并且降低成本。已有技术中，对轧辊进行热处理的方式主要有两种一是对轧辊进行整体调质，即对轧辊整体淬火加回火；二是对轧辊整体淬火。但是，由于经调质处理后的轧辊的表面硬度(HB)通常为220-250，因此硬度和耐磨性较差，使用寿命短，修复频率高，以每个工班七至八小时并且每天为两个工班计，经整体调质处理后的轧辊仅能维持三天左右，因此对连续生产产生影响，并且增大对轧辊的修复成本；又，经整体淬火后的轧辊相对于前一种整体调质而言虽然具有硬度高(HRC40-50)并且耐磨性好而藉以延长使用寿命(使用寿命为前述的两至三倍)的长处，但是由于淬硬层深并且金加工性能差，因此在对轧辊修复时需要将其退火后进行修复或者采用进口的价格昂贵的刀具进行修复加工，而后再进行热处理，从而导致维修成本高，维修周期长。毫无疑问，上述两种热处理方式是业界不得已而为之的无耐选择，并且长期以来困扰于业界，尤其是在迄今为止已公开的专利和非专利文献中均未见诸有得以弥补前述热处理方式的欠缺的技术启示。为此，本申请人作了积极而有益的探索与尝试，终于找到了解决问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种既有助于保障轧辊的硬度和耐磨性又有利于体现良好的金加工性能而藉以弥补已有技术中的欠缺的圆钢穿孔用轧辊的制备方法。本发明的任务是这样来完成的，一种圆钢穿孔用轧辊的制备方法，包括以下步骤
A)制坯，用锻打方式将钢坯制取为轧辊毛坯，并且避免轧辊毛坯存在瑕疵；
B)粗加工，按图纸尺寸要求对轧辊毛坯进行粗加工并且留出精加工余量，得到粗坯；
C)热处理，对粗坯进行调质处理，并且控制表面硬度，得到热处理辊坯；
D)精加工，对热处理辊坯按图纸尺寸进行精加工，控制辊面的入口锥端的锥度和入口锥端的表面粗糙度，以及控制辊面的出口锥端的锥度和出口锥端的表面粗糙度，并且控制辊体的直径偏差，得到精加工辊坯；E)最终热处理，对精加工辊坯的入口锥端进行激光表面淬火，并且控制入口锥端的淬硬层的深度和控制入口锥端的淬硬层的硬度，得到圆钢穿孔用轧辊。在本发明的一个具体的实施例中，步骤A)中所述的钢坯为45#钢。在本发明的另一个具体的实施例中，步骤A)中所述的避免轧辊毛坯存在瑕疵是指避免轧辊毛坯有伤痕、裂纹、夹层或表面毛刺。在本发明的又一个具体的实施例中，步骤B)中所述的精加工余量为0. 5-1 mm。在本发明的再一个具体的实施例中， 步骤C)中所述的控制表面硬度是将表面硬度控制为 HB220-250。在本发明的还有一个具体的实施例中，步骤D)中所述的控制辊面入口锥端的锥度是将锥度控制为3. 5° ;所述的控制辊面的入口锥端的表面粗糙度是将表面粗糙度控制为I. 6 ;所述的控制辊面出口锥端的锥度是将锥度控制为3° ;所述的控制辊面的出口锥端的表面粗糙度是将表面粗糙度控制为I. 6。在本发明的更而一个具体的实施例中，步骤D)中所述的控制辊体的直径偏差是指辊体的直径偏差值满足图纸的设计要求。在本发明的进而一个具体的实施例中，步骤E)中所述的控制入口锥端的淬硬层的深度是将深度控制为0. 05-0. I mm ;所述的控制入口锥端的淬硬层的硬度是将硬度控制为HRC42-45。本发明提供的技术方案由于对精加工辊坯的入口锥端采用了激光表面淬火，因而既可保障轧辊的硬度和耐磨性，又能具备良好的金加工性能，有利于使用过程中的修复加工。
具体实施例方式为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。实施例I :
A)制坯，用锻打方式将牌号为45#钢制取为轧辊毛坯，要求轧辊毛坯不存在诸如伤痕、裂纹、夹层或表面毛刺之类的由肉眼直观可视的瑕疵；
B)粗加工，对由步骤A)得到的轧辊毛坯按照用户的图纸尺寸要求进行粗加工，并且留有精加工余量0. 5-1 mm,也就是说为后续的精加工保留0. 5-1 mm的余量，得到粗坯；
C)热处理，对由步骤B)得到的粗坯进行热处理，即进行调质处理，控制表面硬度HB220-250，得到热处理辊坯；
D)精加工，对由步骤C)得到的热处理辊坯按照用户的图纸尺寸要求进行精加工，在精加工过程中，辊面入口端的锥度控制为3. 5°，而辊面即表面粗糙度控制为1.6，将辊面出口端的锥度控制为3°，而辊面即表面粗糙度控制为I. 6，并且控制辊体的直径偏差应满足图纸规定要求，得到精加工辊坯；
E)最终热处理，对由步骤D)得到的精加工辊坯的入口锥端进行激光表面淬火，淬硬层深度为0. 05-0. I mm，淬硬层的硬度为HRC42-45，得到圆钢穿孔用轧辊。
实施例2:
仅将步骤E)中的淬硬层深度改为0. 07-0. I mm，淬硬层的硬度HRC改为43-45，其余均同对实施例I的描述。应用例
将由上述实施例得到的圆钢穿孔用轧辊付诸对20#、￠50 (直径50 mm)圆钢穿孔过程中使用时，每天两端班制且每班8h，穿孔温度1240-1270°C，可连续使用八天，并且穿孔毛管表面质量优异。维修时，先在CA6130车床上对圆钢穿孔用轧辊进行修复加工，而后按实施例的步骤E)进行表面激光淬火，续用。 与已有技术中的整体淬火轧辊相比较本发明得到的轧辊的使用寿命并不逊色于整体淬火轧辊；维修方便即优于整体淬火轧辊；维修周期仅需两天，而已有技术中的由整体淬火得到的轧辊的修复时间需要四至五天；维修费用可以节省20-30%。
权利要求
1.一种圆钢穿孔用轧辊的制备方法，其特征在于包括以下步骤 A)制坯，用锻打方式将钢坯制取为轧辊毛坯，并且避免轧辊毛坯存在瑕疵； B)粗加工，按图纸尺寸要求对轧辊毛坯进行粗加工并且留出精加工余量，得到粗坯； C)热处理，对粗坯进行调质处理，并且控制表面硬度，得到热处理辊坯； D)精加工，对热处理辊坯按图纸尺寸进行精加工，控制辊面的入口锥端的锥度和入口锥端的表面粗糙度，以及控制辊面的出口锥端的锥度和出口锥端的表面粗糙度，并且控制辊体的直径偏差，得到精加工辊坯； E)最终热处理，对精加工辊坯的入口锥端进行激光表面淬火，并且控制入口锥端的淬硬层的深度和控制入口锥端的淬硬层的硬度，得到圆钢穿孔用轧辊。
2.根据权利要求I所述的圆钢穿孔用轧辊的制备方法，其特征在于步骤A)中所述的钢还为45#钢。
3.根据权利要求I所述的圆钢穿孔用轧辊的制备方法，其特征在于步骤A)中所述的避免轧辊毛坯存在瑕疵是指避免轧辊毛坯有伤痕、裂纹、夹层或表面毛刺。
4.根据权利要求I所述的圆钢穿孔用轧辊的制备方法，其特征在于步骤B)中所述的精加工余量为0. 5-1 mm。
5.根据权利要求I所述的圆钢穿孔用轧辊的制备方法，其特征在于步骤C)中所述的控制表面硬度是将表面硬度控制为HB220-250。
6.根据权利要求I所述的圆钢穿孔用轧辊的制备方法，其特征在于步骤D)中所述的控制辊面入口锥端的锥度是将锥度控制为3. 5° ;所述的控制辊面的入口锥端的表面粗糙度是将表面粗糙度控制为I. 6 ;所述的控制辊面出口锥端的锥度是将锥度控制为3° ;所述的控制辊面的出口锥端的表面粗糙度是将表面粗糙度控制为I. 6。
7.根据权利要求I所述的圆钢穿孔用轧辊的制备方法，其特征在于步骤D)中所述的控制辊体的直径偏差是指辊体的直径偏差值满足图纸的设计要求。
8.根据权利要求I所述的圆钢穿孔用轧辊的制备方法，其特征在于步骤E)中所述的控制入口锥端的淬硬层的深度是将深度控制为0. 05-0. I mm ;所述的控制入口锥端的淬硬层的硬度是将硬度控制为HRC42-45。
全文摘要
一种圆钢穿孔用轧辊的制备方法，属于轧辊制造技术领域。包括的步骤用锻打方式将钢坯制取为轧辊毛坯，并且避免轧辊毛坯存在瑕疵；按图纸尺寸要求对轧辊毛坯进行粗加工并且留出精加工余量，得到粗坯；对粗坯进行调质处理，得到热处理辊坯；对热处理辊坯按图纸尺寸进行精加工，控制辊面的入口锥端的锥度和入口锥端的表面粗糙度，以及控制辊面的出口锥端的锥度和出口锥端的表面粗糙度，控制辊体的直径偏差，得到精加工辊坯；对精加工辊坯的入口锥端进行激光表面淬火，得到圆钢穿孔用轧辊。优点既可保障轧辊的硬度和耐磨性，又能具备良好的金加工性能，有利于使用过程中的修复加工。
文档编号B23P15/00GK102626849SQ20121011186
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者李光洲, 汪明, 陈雅龙, 顾晓华, 顾铭 申请人:常熟市旋力轴承钢管有限公司