[发明专利]复合轧辊的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及硬质合金技术领域，尤其是一种用于棒材连轧机上的复合轧辊。

背景技术

专利申请号201010506512.7公开了一种硬质合金复合辊，包括芯轴和套设在所述芯轴上的辊环，所述芯轴为韧性合金钢制芯轴，所述辊环为碳化钨硬质合金辊环，可以提高复合辊的耐磨性；但是由于合金钢制的芯轴和硬质合金辊环是两种不同的材料，热膨胀系数及应力不同，在制作过程中由于应力不同容易导致复合体断裂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种复合轧辊的制作方法，它可以解决复合轧辊容易断裂的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：包括芯轴和硬质合金辊环，包括以下步骤：

A.由以下重量份的原料制备涂覆层：铁粉32份~44份，镍粉25份~35份，钴粉12份~20份；制备方法是：将铁粉、镍粉和钴粉加入研磨液在研磨机中进行研磨，研磨时间为10分钟~60分钟；研磨后混合物进入烘干机中干燥，去除所述研磨液得到混合粉，所述烘干机温度设置为200℃~500℃，干燥时间为30分钟~60分钟；

B.将所述硬质合金辊环浸泡在稀硝酸中10分钟~25分钟，浸泡后用氢氧化钠溶液清洗，然后干燥；

C.用等离子喷涂将所述混合粉涂覆在所述硬质合金辊环表面，得到涂覆硬质合金辊环；

D.将所芯轴的表面加热，使得从所述芯轴的表面至内部1毫米~2毫米处出入半熔融状态，将所述涂覆硬质合金辊环安装到所述芯轴上；

E.冷却后制得。

上述技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述等离子喷涂是气稳等离子喷涂。

进一步的：所述稀硝酸的浓度为10%~20%。

气稳等离子喷涂的原理是由等离子喷枪产生等离子射流；所述等离子喷枪的电极和喷嘴分别接整流电源的正、负极，向所述等离子喷枪供给工作气体，通过高频火花引燃电弧，该电弧将气体加热到高温，使气体电离，在热收缩效应、自磁收缩效应和机械效应的作用下，该电弧被压缩，产生非转移性等离子弧。高温等离子气体从喷嘴喷出后，体积迅速膨胀，形成高温高速等离子射流。送分气流推动混合粉末进入等离子射流后，该混合粉末被迅速加热到熔融或半熔融状态；将等离子射流加速，将该混合粉末形成喷涂离子束，喷涂到所述硬质合金辊环的表面，形成涂层。采用氩气、氮气、氢气作为等离子气体。

半熔融状态是指金属已经处于软化但还不能流动的状态。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

将铁粉、镍粉和钴粉混合后喷涂到硬质合金辊环的表面作为过渡层，可以提高硬质合金的表面活性，活化扩散过程，改善硬质合金与芯轴的相容性，该过渡层可以解决硬质合金辊环和芯轴在在结合时由于应力相差过大使得复合扎辊容易断裂的问题。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详述：

实施例1：

这种复合轧辊的制作方法，包括芯轴和硬质合金辊环，该硬质合金辊环的内径相对于芯轴的直径大2毫米，包括以下步骤：

A.由以下重量份的原料制备涂覆层：铁粉32份，镍粉25份，钴粉12份；制备方法是：将铁粉、镍粉和钴粉加入研磨液在研磨机中进行研磨，研磨时间为10分钟；研磨后混合物进入烘干机中干燥，去除所述研磨液得到混合粉，所述烘干机温度设置为200℃，干燥时间为30分钟；

B.将热处理后的硬质合金辊环浸泡在浓度为10%的稀硝酸中10分钟，浸泡后用氢氧化钠溶液清洗，然后干燥；

C.用等离子喷涂将所述混合粉涂覆在所述硬质合金辊环表面，得到涂覆硬质合金辊环，涂覆在硬质合金表面的混合粉的厚度为2毫米；该等离子喷涂是气稳等离子喷涂；

D.将所芯轴的表面加热，使得从所述芯轴的表面至内部1毫米处出入半熔融状态，将所述涂覆硬质合金辊环安装到所述芯轴上；

E.冷却后制得；冷却采用循环水冷却系统冷却。

实施例2：

这种复合轧辊的制作方法，包括芯轴和硬质合金辊环，该硬质合金辊环的内径相对于芯轴的直径大4毫米，包括以下步骤：

A.由以下重量份的原料制备涂覆层：铁粉44份，镍粉35份，钴粉20份；制备方法是：将铁粉、镍粉和钴粉加入研磨液在研磨机中进行研磨，研磨时间为60分钟；研磨后混合物进入烘干机中干燥，去除所述研磨液得到混合粉，所述烘干机温度设置为500℃，干燥时间为60分钟；