[发明专利]利用真空态爆炸焊接技术制造复合辊的方法

说明书

本申请公开一种利用真空态爆炸焊接技术制造复合辊的方法，其包括：a)选择不同材料的辊套和辊芯；b)将辊套与辊芯组装在一起后，在辊套外面均匀布置一层专用低爆速炸药；c)将炸药布置完成的辊套与辊芯的组件置于真空状态下进行爆炸复合，使辊套与辊芯焊接在一起，形成复合辊坯；d)对爆炸结合质量进行检验；e)将检验合格的辊套与辊芯的复合辊坯进行淬火、回火热处理。相比轧辊堆焊加工方法，本申请的利用真空态爆炸焊接技术制造的复合辊可提高加工效率，降低成本，改善轧辊性能和表面硬度均匀性，延长轧辊使用寿命。本申请可用于制造连铸辊、层流冷却辊、夹持辊等各种轧辊。

技术领域

本发明涉及金属复合材料爆炸加工领域，尤其涉及一种利用真空态爆炸焊接技术制造复合辊的方法。

背景技术

各种轧辊，例如连铸辊、层流冷却辊、夹持辊等，是钢铁生产企业的重要部件。传统的轧辊制造和修复方法均采用表面堆焊以及离心浇铸工艺，这些工艺发展到现在，仍都存在一些工艺本身先天自带的缺陷和不足，例如堆焊辊表面因焊接易产生收弧裂纹、气孔，离心铸造则容易产生偏析、裂纹等问题，而且制造成本比较高。

因此，需要一种克服或者缓解上述缺陷的制造复合辊的方法。

发明内容

技术问题

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种复合辊的制造方法，其利用真空态爆炸焊接技术制造复合辊。该方法生产的复合辊具有比传统的堆焊轧辊和离心浇铸轧辊结合强度高、表面硬度均匀、不易开裂，使用寿命长等优点。并且，与露天爆炸焊接或空气态下爆炸焊接来生产复合辊相比，上述真空态爆炸焊接结合率更高，结合面波纹更细密，炸药消耗降低约20％，是在爆炸焊接技术的基础上的又一提升。

本发明的目的是通过真空态爆炸焊接技术制造复合辊，提高复合辊的力学性能和表面质量，满足复合轧辊的耐磨性和强韧性等综合性能要求。

技术方案

为了实现上述目的，本发明提供一种利用真空态爆炸焊接技术制造复合辊的方法，其包括：a)选择不同材料的辊套和辊芯；b)将所述辊套与所述辊芯组装在一起后，在所述辊套外面均匀布置一层专用低爆速炸药；c)把炸药布置完成的所述辊套与所述辊芯的组件置于真空状态下进行爆炸复合，使所述辊套与所述辊芯焊接在一起，形成复合辊坯；d)对爆炸结合质量进行检验；e)将检验合格的所述辊套与所述辊芯的复合辊坯进行淬火和回火热处理。

在一实施方式中，在步骤a)中，根据使用工况和使用部位，选择不同材料的辊套和辊芯，所述不同材料均是能爆炸复合的。因为爆炸复合就是将两种或两种以上的不同性质的材料通过爆炸方式结合在一起的一种工艺，所以可以根据使用功能需求和使用部位，对辊芯和辊套选用不同的基层材料和覆层材料。在本文中，选用基层材料的辊芯也可称作基材，选用覆层材料的辊套也可称作复材。

在一实施方式中，在步骤a)之后且在进行步骤b)之前，对所述辊套和所述辊芯的结合表面进行预处理，使所述辊套和所述辊芯的表面粗糙度Ra≤6.3μm。

在一实施方式中，在步骤b)中，当将所述辊套与所述辊芯组装在一起时，使所述辊套与所述辊芯之间存在一定的间距，根据所述辊套的材料和厚度，所述间距介于2-8mm范围内。

在一实施方式中，在步骤c)中，所述专用低爆速炸药的厚度根据所述辊套和所述辊芯的材质和厚度选取，所述专用低爆速炸药的厚度介于25-120mm范围内。

在一实施方式中，在步骤c)中，真空度低于-0.08MPa。

在一实施方式中，在步骤c)中，在所述真空状态下，用雷管在所述辊套与所述辊芯的组件的顶部起爆。

在一实施方式中，在步骤d)中，利用超声波无损探伤对爆炸结合质量进行检验，要求结合率达到100％。