带槽轧辊真空密封造型铸造成形工艺的研究.pdfVIP

第18卷 材料科学与工程 增刊 Vo1．18 Materials ScienceEngineeringSep．2000 带槽轧辊真空密封造型铸造成形工艺研究 吴春京，石新明，沈定钊，孙德勤 (北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083) 【摘要】本文概述了带槽轧辊制造工艺，提出带槽轧辊真空密封造型铸造成形工艺。作为可行 性探索研究，用计算机数值模拟其温度场，在自行研制的真空密封造型工艺试验样机上进行了初步研究。 获得如下结果：带槽轧辊真空密封造型铸造成形工艺是可行的；影响带槽轧辊组织的主要参数是化学成 分、浇注温度、造型材料的种类和厚度；采用本工艺方法成形的带槽轧辊试样，具有尺寸准确、表面光 洁、无裂纹、带槽轧辊试样工作面硬度高的优点。 【关键词】带糟轧辊真空密封造型铁丸石墨砂数值模拟 型钢的种类繁多。多数是用有孔型的轧辊轧 工艺方法：11,3,4,S,61 制，目前有孔型的轧辊大多是用铸造的平辊机加 1。l光面轧辊的机加工工艺 工成孔型11I，这种轧辊的最大缺点是孔型部位的铸 先采用普通冷硬、半冷硬铸造轧辊或离心铸 造激冷耐磨层被机加工孔型时切除，因而孔型部 造工艺铸成光面轧辊，然后在轧辊光面上车切轧 位硬度低，耐磨性差，轧辊消耗增加。尤其是轧 槽，图l所示。其适用于轧槽深度小于轧辊的冷 槽深者。直接铸造带槽轧辊，是提高有孔型轧辊 硬深度，缺点：①轧槽耐磨性降低及耐磨层厚度 耐磨性的重要途径12I． 减薄，轧辊消耗增加：②轧槽磨损不均匀，自口 铸造带槽轧辊的难点在于：如何避免激冷用 层磨损轻而麻口层极严重，石墨被烧损，所轧钢 带槽实体金属冷型阻碍轧辊收缩而产生的裂纹； 材质量低。 带槽轧辊如何能容易地从实体金属冷型取出。 I．2带外冷铁式铸型工艺 带外冷铁式铸型由外冷铁、涂料、型砂、砂 箱组成，需要考虑冷铁与辊身重量之比和型砂、 国内外带槽轧辊的生产工艺 涂料的厚度，如图2所示。适合于孔槽为半圆形， 缺点：①工艺复杂、操作困难，②冷铁易被烧蚀 目前，国内外生产带槽轧辊主要有以下6种 和变形，易被夹持或焊接在孔槽之中。 图l轧辊光面上车切轧槽 图2带外冷铁式铸型工艺 l·光耐L辊2·机加工轧槽3·带槽轧辊 1．涂料2-乡I-冷铁3．型砂4．砂箱 ·348· 1．3活环式冷型工艺 ①活块一次性消耗，熔化时间难以控制：② 活环冷型由冷型、活环、冷铁组成，活环用 活块熔化后，辊槽与冷型悬空，冷却减慢，影响 埋头销钉固定在冷型上，当浇注后松动销钉，轧 最终组织。 辊冷却收缩时活环能够跟随轧辊自由收缩，如图 1．5带槽冷型工艺 3所示。活环式冷型适于铸造挂砂的半冷硬带槽 带槽冷型的高度受孔槽的倾斜角限制，若所 轧辊和大轧辊径、长辊身的大型型钢轧辊。缺点- 选用的高度小于或等于辊身平均直径与孔槽倾斜 ①需要制造活环和挂砂。工艺复杂；②不适于冷 角的正切乘