硬质合金钉辊压辊的制造方法与流程

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种硬质合金钉辊压辊的制造方法。

背景技术：

为解决堆焊辊压辊使用寿命较低的问题，目前辊压辊采用42CrMo调质处理后，在辊面进行机械钻孔，将硬质合金钉镶嵌到辊面上，依靠硬质合金钉提高辊压辊的耐磨性。为降低钻孔难度，辊套硬度较低，在使用过程中易出现裂纹，导致硬质合金钉脱落，造成辊套提前失效。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种硬质合金钉和压辊结合紧密，不易脱落的硬质合金钉辊压辊的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种硬质合金钉辊压辊的制造方法，该硬质合金钉辊压辊由辊芯和辊套组成，该方法利用离心、复合铸造方法将合金钉直接镶铸在辊套的外侧面，辊套在离心、复合铸造时使用的离心工装包括一个与辊套外径和高度均匹配的内表面固定合金钉的冷型工装。

进一步的，所述离心工装包括固定合金钉的冷型工装、工装冷型、工装上端盖、工装下端盖以及紧固销子，其中工装冷型为两端设有台阶的圆筒体，冷型工装为内表面固定合金钉的圆筒体，冷型工装套装在工装冷型内，冷型工装的外径与工装冷型的内径相匹配，工装上端盖以及工装下端盖分别置于工装冷型两端的台阶内并通过紧固销子与工装冷型组装在一起，工装冷型、工装上端盖、工装下端盖均采用灰铸铁材质，紧固销子、冷型工装采用45号钢材质。

更进一步的，所述冷型工装的内表面均匀设置合金钉固定盲孔，合金钉通过粘结方式固定于盲孔中，盲孔深度5～10mm。

更进一步的硬质合金钉辊压辊的制造方法，包括以下步骤：

1）、将工装冷型、工装上端盖、工装下端盖在干燥窑进行干燥；

2）、将干燥后的工装冷型内表面挂涂料；

3）、将工装冷型、固定合金钉冷型工装、工装上端盖、工装下端盖通过紧固销子组装在一起，形成完整的组合工装；

4）、将组合好的工装固定在离心机上，启动离心机；

5）、辊套的外层以及芯部铁水分别由两台电炉同时熔化，先离心浇铸外层，再离心浇铸芯部，完成辊套毛坯的生产。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是： 本发明通过离心铸造方法在辊压辊辊套外圆直接镶铸合金钉，无需机械镶钉；辊套基体与合金钉结合紧密，不易产生裂纹导致失效，同时相对于机械镶钉生产成本更低。

附图说明

图1是本发明的离心工装组合图；

图2是本发明镶铸硬质合金钉后的辊套剖面图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

本发明是一种硬质合金钉辊压辊的制造方法，该硬质合金钉辊压辊由辊芯和辊套组成，其中辊套采用离心铸造方法来生产，利用离心、复合铸造方法将合金钉直接镶铸在辊套的外侧面，辊套在离心、复合铸造时需要借助离心工装来完成，如图1所示，所述离心工装包括一个与辊套外径和高度均匹配的内表面固定合金钉的冷型工装3、工装冷型4、工装上端盖2、工装下端盖5以及紧固销子1，其中工装冷型4为两端设有台阶的圆筒体，冷型工装3为内表面固定合金钉的圆筒体，冷型工装3套装在工装冷型4内，冷型工装3的外径与工装冷型4的内径相匹配，工装上端盖2以及工装下端盖5分别置于工装冷型4两端的台阶内并通过紧固销子1与工装冷型4组装在一起，工装冷型4、工装上端盖2、工装下端盖5均采用灰铸铁材质，紧固销子1、冷型工装3采用45号钢材质。

在所述冷型工装的内表面均匀设置合金钉固定盲孔，合金钉通过粘结方式固定于盲孔中，盲孔深度5～10mm。

本发明硬质合金钉辊压辊的制造方法，包括以下步骤：

1）按照成品规格尺寸要求，根据材料的特性设计固定合金钉的冷型工装，并在其内腔表面固定合金钉，合金钉高出辊面长度：5～10 mm，内圆周面均匀布置。

2）、将工装冷型、工装上端盖、工装下端盖在干燥窑进行干燥；

3）、将干燥后的工装冷型内表面挂涂料；

4）、将工装冷型、固定合金钉冷型工装、工装上端盖、工装下端盖通过紧固销子组装在一起，形成完整的组合工装；

5）、将组合好的工装固定在离心机上，启动离心机；

6）、辊套的外层以及芯部铁水分别由两台电炉同时熔化，先离心浇铸外层，再离心浇铸芯部，完成辊套毛坯的生产。

上述制造方法的步骤1）中设计固定合金钉的冷型工装时，需要考虑成品规格尺寸要求，例如：当辊压辊辊套规格为：外圆最大直径Φ1800mm，中心孔为Φ1100mm，高度为1200mm；工作层硬度为HSD75～85；工作层厚度≥50mm时，设计的冷型工装3的合金钉高出辊面长度：5～10 mm，各合金钉相邻间隔为40mm。采用上述方法和工装离心浇铸的辊套如图2所示，辊套芯部12外层是11，外层11外表面镶铸有若干合金钉10。

本发明将合金钉固定到离心工装上，离心工装安放到离心机上，离心工装中的钢水在离心力和金属型冷却的共同作用下凝固，提高了辊压辊辊套的铸造质量，首先，辊压辊辊套外圆直接镶铸合金钉，保证了钢水与合金钉之间的紧密结合，保证了合金钉的牢固性。其次，离心工装内的钢水中的夹杂物在离心力的作用下， 向钢水的内层移动，并最终在内腔凝固，保证了辊压辊工作层的铸造质量。