Способ изготовления прокатных валков Советский патент 1991 года по МПК B21B28/02 B23K9/04 

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении прокатных валков в черной металлургии.

Цель изобретения - увеличение кампании валков путем уменьшения остаточных напряжений и предотвращения развития трещин.

Способ изготовления многослойных валков включает однородную ось и многослойный бандаж, наплавку бандажа дополнительно осуществляют чередующимися относительно оси валка слоями с параллельным и перпендикулярным направлением кристаллов, причем толщина слоя в 2-4 раза превышает глубины проплавления наплавленного валика. Дополнительная различная ориентировка кристаллов относительно оси валка путем чередования наплавки слоев кольцевыми и продольными валиками с толщиной слоя, в раза превышающей глубину проплавления направленного валика.

При толщине различно ориентированных относительно оси валка слоев, менее чем в 2 раза превышающей глубину проплавления наплавленного валика, незначительно снижаются остаточные напряжения при продольной наплавке. Кроме того, каждый последующий слой практически переплавляется предыдущим и не обеспечивается различная ориентировка кристаллов и создание границ на пути распространения трещин. Под действием больших остаточных напряжений трещины распространяются вглубь бочки, что приводит к поломке валков в процессе прокатки.

При толщине различно ориентированных слоев, более чем в 4 раза превышающей глубину проплавления наплавленного валика, увеличивается скорость распространеOvXJ

00

4Ь

3

ния трещин и концентрация напряжений в ее вершине. В результате чего трещина на границе слоев не останавливается.

На чертеже показана схема наплавки бандажа.

Способ изготовления прокатных валков осуществляется следующим образом.

Производится мехобработка валка и нагрев до 350°С. На бочку валка наплавляется многослойный рабочий слой. Каждый слой наплавляется материалом с различными физическими свойствами и различной ориентировкой относительно оси валка путем чередования наплавки одного слоя по образующей линии, другого по кольцевой, третьего опять по образующей линии, четвертого по кольцевой и т.д: Причем толщина каждого слоя в 2-4 раза превышает глубину про- плавления наплавленного валика. После наплавки производится термообработка валка.

Пример. Производилось изготовление прокатных валков слябинга 1150 из стали 50ХН с чередованием слоев, наплавленных продольными и перпендикулярными относительно оси валка валиками. Наплавка производилась на постоянном режиме: 1 600-650 A, U 30-32 В, м/ч проволокой СВ08А под пемзовидным флюсом АН-60 и проволокой НпЗОХГСА под керамическим флюсом ЖСН-5. Первый слой наплавляли проволокой СвОЗА под пемзовидным флюсом АН-60 продольными относительно оси валка валиками. Второй слой наплавляли проволокой НпЗОХГСА под керамическим флюсом ЖСН-5 перпендикулярными относительно оси валка валиками. Третий слой наплавляли провол окой Св08А под флюсом АН- 60 продольными валиками и четвертый - проволокой НпЗОХГСА под ЖСН-5 перпендикулярными валиками. Результаты проведенных исследований влияния ориентации и чередования ориентации

кристаллов на кампанию ратЗоты валков приведены в табл.1 и 2.

В результате проведенных исследований установлено, что чередование слоев,

наплавленных продольными и перпендикулярными относительно оси валка валиками с толщиной слоев, равной 2-4 глубины про- плавления наплавленного валика, является оптимальным. Использование предлагаемого способа изготовления прокатных валков обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества: повышение работоспособности валков и увеличение кампании работы валков в 1,5-2

раза за счет уменьшения остаточных напряжений и создания границ раздела на пути распространения трещин; повышение тре- щиностойкости валка и улучшение качества прокатываемого металла; снижение расхода прокатываемого металла на 0,001 т/т проката.

Внедрение предлагаемого способа изготовления прокатных валков при изготовлении прокатных валков позволяет

повысить работоспособность и увеличить кампанию работы валков в 1,5-2,0 раза и уменьшить расход металла.

Формула изобретения 1- Способ изготовления прокатных валл ков, включающий посадку на однородную ось многослойного наплавленного бандажа, отличающийся тем, что, с целью увеличения кампании валков путем умень- шения остаточных напряжений и предотвращения развития трещин, наплавку бандажа осуществляют чередующимися слоями с параллельным и перпендикулярным расположением наплавленных валиков относительно продольной оси валка.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что толщину наплавленного слоя уста- ,навливают в 2-4 раза больше глубины про- плавления.

Таблица

Таблица 2

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении прокатных валков в черной металлургии. Цель изобретения - увеличение кампании валков путем уменьшения остаточных напряжений и предотвращения развития трещин. Наплавку бандажа осуществляют чередующимися относительно оси валка слоями с параллельным и перпендикулярным направлением кристаллов при толщине слоя в 2-4 раза больше глубины проплавления. Способ позволяет повысить работоспособность валков в 1,5-2,0 раза. 1 э.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Показатели

Глубина проплавления 5 мм

а)при толщине слоев менее 2 глубин проплавления (5 мм)

б)при толщине более 4 глубин проплавления (25мм)

в)при толщине слоя, равной 2 глубинам проплавления (10 мм) г) при толщине слоя, равной 4 глу- бинам, проплавления (20 мм)

Примечание: Глубина трещины определялась методом ультразвуковой дефектоскопии.

Глубина трещины по бочке валка, мм

Количество прокатного металла, млн.тонн

1,2

1,3

1,6

1,6