低含氣離心復合軋輥的脫氣工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種低含氣離心復合軋輥的脫氣工藝，所述工藝在輥身金屬型(2)兩側的金屬型吊把安裝孔內加工安裝塞塊(8)的錐形通孔(3)，離心澆注完成并與上下輥頸合箱輥芯澆注完成后，取出輥身金屬型(2)錐形通孔(3)中的塞塊(8)，安裝上吸氣接頭(10)，連接真空泵的吸氣管，啟動真空泵進行真空脫氣。待鑄件冷卻后，停止真空脫氣，使離心復合軋輥工作層的氣體大部分被去除。本發(fā)明使離心復合軋輥的工作層氣體含量大大降低，顯著改善了軋輥工作層的機械性能，尤其是提高了離心復合軋輥的塑性、韌性和接觸疲勞抗力，使離心復合軋輥特別是冷軋輥的使用壽命大為提高。
【專利說明】低含氣離心復合軋輥的脫氣工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軋輥生產【技術領域】，特別是涉及一種低含氣離心復合軋輥的脫氣工藝。
【背景技術】
[0002]離心復合軋棍是雙金屬軋棍，即表層(工作層)為耐磨的高合金材料，芯部為球墨鑄鐵。
[0003]離心復合軋輥的表層合金元素多，成本高，但是可以實現(xiàn)高硬度、高耐磨性，因此軋輥輥身一般表層鑄造方法為離心鑄造。離心鑄造完成后，再將輥身金屬型與底座箱(含下輥頸)、冒口箱(含上輥頸)合箱，澆注輥芯，完成離心復合軋輥的鑄造。在鑄造過程中， 離心復合軋輥的表層和芯部金屬都處于高溫熔化狀態(tài)，加之澆注過程的流動都會把有害氣體如氫氣、氧氣、氮氣溶入金屬液體中。其中氫氣是對軋輥危害最大的氣體，如果氫含量超過一定值，就會導致白點和氫脆的產生，氫的存在降低了離心復合軋輥工作層金屬的塑性、 韌性和接觸疲勞抗力，使軋輥工作層脆性增加，降低離心復合軋輥的使用壽命。
[0004]氫在鐵中的溶解度隨溫度的下降而下降，在1577°C (離心復合軋輥合金溶煉溫度)氫在鐵中的溶解度為24.3cm3/100g左右，溶解量很大，即在熔煉時金屬液中會有較多的氫；在1327°C時，溶解度為8.68cm3/100g ;在910°〇時，為4.8cm3/100g，而出現(xiàn)白點和氫脆的極限濃度為2-5ppm。
[0005]鍛鋼脫氣軋輥的生產過程是:首先經電爐煉鋼，再經真空爐熔煉脫氣，再進行鍛造成型，使鍛鋼軋輥經過脫氣成為低含氣軋輥。而離心復合軋輥的制造工藝是:先經過離心鑄造，再澆注輥芯，無法再進入真空爐熔煉脫氣。因此，離心復合軋輥中因含有較高的氫氣而導致其使用壽命降低，對離心復合軋輥脫氣已成為至今沒有得到解決的技術難題。

【發(fā)明內容】

[0006]為解決現(xiàn)有技術存在的.離心復合軋輥脫氣的問題，本發(fā)明提供一種低含氣離心復合軋輥的脫氣工藝。該發(fā)明在離心復合軋輥鑄造過程中，對離心復合軋輥進行真空脫氣，方法簡便，脫氣效果良好。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種低含氣離心復合軋輥的脫氣工藝，其具體步驟如下:
[0008]步驟1:
[0009]在輥身金屬型兩側的金屬型吊把安裝孔內加工安裝塞塊的錐形通孔直通金屬型內腔，所述金屬型吊把設置在輥身金屬型的兩側，每側設置1-4個吊把，根據離心復合軋輥的直徑和長度，確定加工安裝塞塊錐形通孔的數量。
[0010]步驟2:
[0011]離心澆注前，在輥身金屬型兩側的金屬型吊把安裝孔的錐形通孔中安裝焊有吊環(huán)的塞塊，之后安裝金屬型吊把。[0012]步驟3:
[0013]離心復合軋輥工作層離心澆注后與底座箱、冒口箱合箱，再經過輥芯澆注后，立即 旋轉輥身金屬型吊把，使其從金屬型吊把的安裝孔中退出，取出輥身金屬型錐形通孔中的 塞塊，將吸氣接頭的外螺紋接入金屬型吊把安裝孔內，然后將真空泵的吸氣管的一端套在 吸氣接頭的吸氣管端，并用卡子擰緊固定、密封。
[0014]步驟4:
[0015]啟動真空泵的電機，真空泵工作，氣體從離心復合軋輥和金屬型間的空腔經吸氣 接頭、吸氣管進入真空泵內，再從排氣孔排出，對離心復合軋輥輥身真空脫氣；離心復合軋 輥冷卻下來的時間很長，真空脫氣工序一直進行到離心復合軋輥冷卻到較低溫度為止。
[0016]步驟5:
[0017]當軋輥溫度降到150-200°C時，真空泵停止工作，卸掉真空泵的吸氣管，打開鑄型 取出低含氣離心復合軋棍。
[0018]所述塞塊的端部焊接吊環(huán)。所述金屬型吊把的一端加工盲孔，該盲孔內可容納塞 塊端部的吊環(huán)。
[0019]所述吸氣接頭一端的外螺紋與金屬型吊把安裝孔的內螺紋相配合，吸氣接頭另一 端的直徑與真空泵吸氣管的直徑相同，吸氣接頭的中心加工通孔。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:該發(fā)明對離心復合軋輥采用真空脫氣工藝，實現(xiàn)了低含氣 離心復合軋輥新產品的誕生，而且設備簡單，方法方便易行，大大降低了離心復合軋輥的含 氣量，特別是氫氣量的降低，提高了離心復合軋輥的塑性、韌性和接觸疲勞抗力，使低含氣 離心復合軋輥具有較高的使用壽命，降低了鋼廠特別是冷軋帶鋼廠生產過程中軋輥量的消 耗，降低了生產成本，具有重大的經濟和社會意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的低含氣離心復合軋輥鑄造合箱示意圖；
[0022]圖2是抽真空孔的局部放大圖；
[0023]圖3是吸氣接頭的結構示意圖。
[0024]在上述附圖中，1.底座箱，2.輥身金屬型，3.錐形通孔，4.冒口箱，5.澆口，6.底 塾，7.金屬型吊把，8.塞塊，9.吊環(huán)，10.吸氣接頭，11.通孔，12.吸氣管立而。
【具體實施方式】
[0025]實施例
[0026]圖1、2是低含氣離心復合軋輥的脫氣工藝中離心復合軋輥、輥身金屬型及抽真空 孔的結構示意圖。下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，這種低含氣離心復合軋輥 的脫氣工藝，其具體步驟如下:
[0027]步驟1:
[0028]在輥身金屬型2兩側的金屬型吊把7安裝孔內加工安裝塞塊8的錐形通孔3，直 通金屬型內腔。所述金屬型吊把7設置在輥身金屬型的兩側，每側設置1-4個吊把。在本 實施例中，根據離心復合軋輥的直徑和長度，確定加工安裝塞塊錐形通孔的數量為一個。同 時，金屬型吊把7的一端加工一個盲孔，盲孔內的空間可容納塞塊8端部的吊環(huán)9,塞塊8的端部與吊環(huán)9之間采用焊接方法連接。
[0029]步驟2:
[0030]離心澆注前，在輥身金屬型2兩側的金屬型吊把7安裝孔的錐形通孔3中安裝焊 有吊環(huán)9的塞塊8，之后安裝金屬型吊把7。
[0031]步驟3:
[0032]離心復合軋輥工作層離心澆注后與底座箱1、冒口箱4合箱，再經過輥芯澆注后， 立即旋轉輥身金屬型吊把7，使其從金屬型吊把7的安裝孔中退出，利用吊環(huán)9取出輥身金 屬型2錐形通孔3中的塞塊8，將吸氣接頭10的外螺紋接入金屬型吊把7安裝孔內，然后將 真空泵的吸氣管的一端套在吸氣接頭10的吸氣管端12，并用卡子擰緊固定、密封。所述吸 氣接頭10 —端的外螺紋與金屬型吊把7安裝孔的內螺紋相配合，吸氣接頭10另一端的直 徑與真空泵吸氣管相配合，吸氣接頭10的中心加工通孔11。
[0033]步驟4:
[0034]啟動真空泵的電機，真空泵工作，氣體從離心復合軋輥和金屬型間的空腔經吸氣 接頭10、吸氣管進入真空泵內，再從排氣孔排出，對離心復合軋輥輥身真空脫氣；離心復合 軋輥冷卻下來的時間很長，真空脫氣工序一直進行到離心復合軋輥冷卻到較低溫度為止。
[0035]步驟5:
[0036]當軋輥溫度降到170°C時，真空泵停止工作，卸掉真空泵的吸氣管，打開鑄型取出 低含氣離心復合軋棍。
[0037]在輥芯金屬澆注完成，由于輥芯澆注后溫度下降軋輥體積收縮，輥身金屬型與離 心復合軋輥要有所分離，加之澆注前在輥身金屬型內腔已涂有一定厚度的涂料，所以輥身 金屬型與離心復合軋輥輥身必有一狹小的空間，這時，啟動真空泵吸氣就會在輥身金屬型 與離心復合軋輥輥身之間的空間內形成真空，真空的出現(xiàn)有利于離心復合軋輥內氣體的排 出，特別是輥身部分排除得更多。由于這時離心復合軋輥的金屬已經凝固，凝固的金屬密封 了底座箱與輥身金屬型以及輥身金屬型和冒口箱之間的縫隙，使得輥身金屬型與離心復合 軋輥輥身之間形成了一個密封的空腔。離心金屬層雖然較薄，但后來澆注的輥芯金屬卻很 多、很厚，澆注后，使得離心金屬層溫度回升，整體的離心復合軋輥冷卻的時間很長，這非常 有利于金屬型內輥身金屬表層的脫氣，脫氣可以進行到軋輥溫度降到150-200°C時終止，因 為輥身金屬型和輥身工作層之間的真空加速了輥身金屬層氣體向空腔的擴散，經歷了大范 圍的溫度區(qū)間和長時間的抽真空及金屬層氣體的加速擴散，待鑄件冷卻后，離心復合軋輥 工作層的氣體大部分被去除，這時停止真空脫氣，離心復合軋輥輥身表層的氣體已經很低， 使離心復合軋輥特別是用于冷軋用的冷軋輥的塑性、韌性和接觸疲勞抗力得到顯著提高， 使低含氣離心復合軋棍具有較高的使用壽命。
【權利要求】
1.一種低含氣離心復合軋輥的脫氣工藝，其特征是:所述工藝的具體步驟如下:步驟1:在金屬型吊把(7)安裝孔內加工安裝塞塊(8)的錐形通孔(3)直通金屬型內腔，所述 金屬型吊把⑵設置在輥身金屬型⑵的兩側，每側設置1-4個吊把，根據離心復合軋輥的 直徑和長度，確定加工安裝塞塊(8)的錐形通孔(3)的數量；步驟2:離心澆注前，在輥身金屬型(2)兩側的金屬型吊把(7)安裝孔的錐形通孔(3)中安裝 焊有吊環(huán)(9)的塞塊(8)，之后安裝金屬型吊把(7)；步驟3:離心復合軋輥工作層離心澆注后與底座箱(I)、冒口箱(4)合箱，再經過輥芯澆注后， 立即旋轉輥身金屬型吊把(7)，使其從金屬型吊把(7)的安裝孔中退出，利用吊環(huán)(9)取出 輥身金屬型(2)錐形通孔(3)中的塞塊(8)，將吸氣接頭(10)的外螺紋接入金屬型吊把(7) 的安裝孔內，然后將真空泵的吸氣管的一端套在吸氣接頭(10)的吸氣管端(12)，并用卡子 擰緊固定、密封；步驟4:啟動真空泵的電機，真空泵工作，氣體從離心復合軋輥和金屬型間的空腔經吸氣接頭(10)、吸氣管進入真空泵內，再從排氣孔排出，對離心復合軋輥輥身真空脫氣；離心復合軋 輥冷卻下來的時間很長，真空脫氣工序一直進行到離心復合軋輥冷卻到較低溫度為止；步驟5:當軋輥溫度降到150-200°C時，真空泵停止工作，卸掉真空泵的吸氣管，打開鑄型取出 低含氣離心復合軋棍。
2.根據權利要求1所述的低含氣離心復合軋輥的脫氣工藝，其特征是:所述塞塊(8) 的端部焊接吊環(huán)(9)。
3.根據權利要求1或2所述的低含氣離心復合軋輥的脫氣工藝，其特征是:所述金屬 型吊把(7)的一端加工盲孔，該盲孔內可容納塞塊(8)端部的吊環(huán)(9)。
4.根據權利要求1所述的低含氣離心復合軋輥的脫氣工藝，其特征是:所述吸氣接頭(10)一端的外螺紋與金屬型吊把(7)安裝孔的內螺紋相配合，吸氣接頭(10)另一端的直徑 與真空泵吸氣管的直徑相配合，吸氣接頭(10)的中心加工通孔(11)。
【文檔編號】B22D13/10GK103433452SQ201310335921
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權日:2013年7月19日
【發(fā)明者】高殿奎 申請人:高殿奎