Способ сборки составного прокатного валка Советский патент 1977 года по МПК B23P11/02 

ления, температуры сварки и коэффициентов линейного расширения свариваемых деталей. (При нагреве в вакууме до 900-1100°С необходимо давление 0,4-1,5 кг/мм). В результате сварки в оболочке возникают незна- 5 чительные растягивающие напряжения. При охлаждении в вакууме после окончания процесса сварки ось, обладающая большим коэффициентом линейного расширения, чем оболочка, равномерно стягивает ее. Предлагае- ю мый же способ сборки оболочки с осью заключается в том, что в процессе нагрева, последующей изотермической выдержке и охлаждении в вакууме в оболочке и в зоне соединения происходит перераспределение напря- is жений: на поверхностных слоях оболочки возникают остаточные напряжения сжатия, а в зоне сварки - напряжения растяжения.

Для снижения остаточных растягивающих напряжений в соединении до безопасного 20 уровня его подвергают термической обработке в защитной атмосфере. Снижение уровня растягивающих напряжений объясняется увеличением объема оси при термообработке ее на .мартенсит. При разогреве валка в процессе 25 работы возникающие напряжения растяжения компенсируются остаточными напряжениями сжатия в оболочке, что снижает опасность ее разрушения.

. Пример. Берут прокатный валок, содер- ЗО жащий ось из стали мартенситного класса 2X13 и оболочку из твердого сплава ВК-20.

Оболочка по посадке скольжения заводилась на ось и собранный узел помещался в вакуумную камеру с разряжением 35 10 мм рт. ст.

Как показывают расчеты, величина потребного максимального давления в контакте составляет 0,45-0,50 кг/мм.

После нагрева до 1050°С,. последующей изотермической выдержке при температуре сварки в течение 10 мин производят медленное охлаждение в вакууме.

Прочность сварного соединения на разрыв составляет 70-80 кг/мм. Уровень остаточных растягивающих напряжений в зоне соединения оболочки с осью составляет 50-55 кг/мм.

Для снижения уровня растягивающих напряжений в соединении валок подвергают термической обработке в защитной атмосфере: закалке при температуре 1000°С на мартенсит, последующему низкому отпуску при 250-300°С и выдержке 1-3 ч.

Предлагаемый способ сборки составного прокатного валка обеспечивает качественное соединение оболочки с осью, прочность которого с учетом действия растягивающих напряжений составляет 35-40 кг/мм, и предварительные остаточные напряжения сжатия на посадочной поверхности оболочки, равные 5-6 кг/мм.

Это повышает надежность и срок службы прокатного валка в 1,5-2,0 раза.

Формула изобретения

Способ сборки составного прокатного валка путем предварительного нагрева оболочки, установки оболочки на ось и последующего охлаждения соединения, отличающийся тем, что, с целью создания предварительных напряжений сжатия в оболочке и повышения прочности соединения, перед охлаждением ось с установленной на ней оболочкой дополнительно нагревают до / 900-1100°С с последующей изотермической выдержкой в течение 10-15 мин, а охлаждение ведут в вакууме, после чего соединение подвергают термической обработке в защитной атмосфере.