【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于辊环制造，尤其涉及恒定规格万能型钢水平辊环制造方法。
技术介绍
1、万能型钢轧机一般有开坯机组、万能粗轧机组、万能精轧机组构成，万能粗轧机组至少包括一架万能轧机和一架轧边机，或连续或往复轧制。
2、万能轧机水平辊辊身被型钢包围，尤其是辊身边角部位，轧材变形量大，受热冲击大，要求轧辊具有较高的耐磨性和抗热裂性能。由于轧制力集中作用于辊身中部很窄的辊身上，需承受交变弯曲应力，而且粗大的辊身直径使辊颈承受很大的扭矩，要求轧辊具有良好的强度和韧性，以防止辊颈疲劳断裂或轴头部位扭断。同时要求轧辊具有高的抗糙化性能，以防止轧材表面恶化，如褶皱或划痕。
3、按国家标准《热轧h型钢和剖分t型钢》(gb/t11263-2017)及《热轧型钢》(gb/t706-2016)型钢分不同规格，在轧制过程中需要不同的万能型钢水平辊环，一般万能型钢水平辊环轧制两次，其尺寸就不能满足同一规格，需要改型到下一个规格，改型过程中，水平辊环侧壁金属被车削掉，浪费较多，造成辊耗较好，成本较高。
4、因此，现在急需对万能型钢水平辊环的制造方法进行改进，解决目前的辊环损耗较大的问题。
技术实现思路
1、本专利技术需要解决的技术问题是提供一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，水平辊环采用支撑层和工作层组成，水平辊环经轧制磨损后，尺寸不能满足同一规格后，车削疲劳层后，对辊环进行工作层堆焊，一直往复，实现恒定规格型钢水平辊环。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术
3、一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，包括支撑层和工作层，具体步骤如下：
4、步骤一、钢锭制作，按万能型钢水平辊环支撑层各部分化学成分的要求将生铁、废钢、料头等按照先后顺序加入电弧炉，调整成分浇注；
5、步骤二、锻造成型，将钢锭放入加热炉加热，到温后，出炉锻造，锻比≥4，毛坯成型后退火；
6、步骤三、热处理，出炉后直接进行调质处理，淬火介质采用水，然后半精车；
7、步骤四、装配，将半精车后的水平辊环装炉内预热，保温，出炉与轴过盈装配；装配好的轴与水平辊环环的上下结合处采用电焊进行满焊处理；
8、步骤五、熔敷增材，按照万能型钢水平辊环工作层化学成分的要求准备合金粉末震动混合，在万能型钢水平辊环支撑层上进行堆焊埋弧增材制造；
9、步骤六、在增材制造的探头后同时进行敲击操作；
10、步骤七、加工，将万能型钢水平辊环加工至成品尺寸。
11、本专利技术技术方案的进一步改进在于：支撑层的化学成分及各成分的质量百分含量为c 0.3～0.5％、si 0.2～0.4％、mn 0.6～0.8％、cr 1.0～1.2％、ni≤0.5％、mo 0.15～0.30％、p≤0.03％、s≤0.03％，其余为fe和不可避免的杂质；所述工作层的化学成分及各成分的质量百分含量为c 0.2～0.4％、cr 5.0～8.0％、ni3.0～4.0％、mo 3.0～4.0％、w2.0～3.0％、v2.0～3.0％，其余为fe和不可避免的杂质。
12、本专利技术技术方案的进一步改进在于：制备得到的万能型钢水平辊环硬度为hsd65-75，万能型钢水平辊轧制一周期后，将其外层的疲劳层车削，按照工作层化学成分的金属粉末混合均匀，重复步骤五和步骤七。
13、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤一中的具体步骤为：
14、a1.按万能型钢水平辊环支撑层各部分化学成分的要求将生铁、废钢、料头等按照先后顺序加入电弧炉，得到初练钢水；
15、a2.初练钢水转至lf钢包精炼炉中进一步调整成分，得到成品钢水；
16、a3.钢水合格后，提高温度至1650-1700℃，抽真空，真空结束后，起包浇注。
17、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤二中采用两次墩拔、一次冲孔、扩孔工艺，毛坯成型后，执行600-700℃去应力退火工艺。
18、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤三中调质温度850-900℃，保温10-15小时，出炉水淬至轧辊表面温度≤200℃，出水，然后装炉回火，升温至550-680℃，然后保温10-25h，然后出炉空冷至室温，转加工车间光刀。
19、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤四中预热温度250-350℃，保温时间5-10小时，半精车后的万能水平辊环内孔非车削面，而是磨削而成，与之装配的轴，装配位置为磨削而成，装配采用过盈配合，过盈量控制在1.0-1.5‰。
20、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤五的具体步骤为：
21、e1.选择增材材料，按照万能型钢水平辊环工作层各部分化学成分的要求合金粉末震动混合，制成φ6mm的焊丝；
22、e2.将万能型钢水平辊环支撑层预热至300-400℃，保温10-16h；
23、e3.保温结束后，把万能型钢水平辊环支撑层放置在自动旋转装置上；
24、e4根据万能型钢水平辊环形状，设置1支埋弧焊熔敷增材探头，平行布置；
25、e5.实施埋弧增材制造，把自制增材采用埋在焊剂下面，设定计算机程序，控制线速度0.03-0.06m/s，根据孔型尺寸实现自动增材。
26、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤六中的敲击操作由设置在埋弧焊熔敷增材探头后面的敲击装置进行，对堆焊层进行敲打，往复循环交替堆焊、敲击。
27、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤a3中抽真空，采用vd抽真空，抽真空时间15-20min，真空压力≤100pa。
28、由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：
29、本专利技术制备所得万能型钢水平辊环具备强度高、红硬性好、耐磨性好、抗事故能力好，上机使用后磨损小，单次过钢量较常规半钢材质延长2倍。
30、本专利技术一种万能型钢水平辊环及其制造方法，通过增材制造实现外层高的红硬性及耐磨性。通过优化锻造及热处理各工艺参数，进一步提高了一种万能型钢水平辊环支撑层的强度、韧性等机械性能，同时万能型钢水平辊环工作层轧辊过程消耗完后，支撑层可以多次重复上述操作，实现再次利用，保持一直轧制同规格h型钢，实现恒定规格，降低辊环改型损失。
31、本专利技术万能型钢水平辊环选用3d增材制造方法，与常规半钢材质有着本质的区别。常规半钢轧制两次后，因疲劳磨削，被迫改型到下一规格h型钢的轧制，直至超出材料淬硬层极限而报废处理。上述常规材质单次轧制3000-5000t，；而本专利技术3d增材双金属复合万能型钢水平辊环，单次轧制在6000-10000t，实现了成倍增长。
32、常规的水平辊环轧制一次，轧辊会出现疲劳及磨损(正常疲劳+磨损量在1-2mm)，需要对外圆及侧壁疲劳层进行车削，车削后侧壁的厚度不能满足上一个h型钢规格的轧制需求，需要车削至下一个规格，单边车削量为25mm(远大于疲劳层及磨损量)，造成轧辊辊耗上升，另外轧辊存在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：包括支撑层和工作层，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：支撑层的化学成分及各成分的质量百分含量为C 0.3～0.5％、Si 0.2～0.4％、Mn 0.6～0.8％、Cr 1.0～1.2％、Ni≤0.5％、Mo 0.15～0.30％、P≤0.03%、S≤0.03%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述工作层的化学成分及各成分的质量百分含量为C 0.2～0.4％、Cr 5.0～8.0％、Ni3.0～4.0％、Mo 3.0～4.0％、W2.0～3.0％、V2.0～3.0％，其余为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：制备得到的万能型钢水平辊环硬度为HSD65-75，万能型钢水平辊轧制一周期后，将其外层的疲劳层车削，按照工作层化学成分的金属粉末混合均匀，重复步骤五和步骤七。
4.根据权利要求1所述的一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：步骤一中的具体步骤为：
5.根
6.根据权利要求1所述的一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：步骤三中调质温度850-900℃，保温10-15小时，出炉水淬至轧辊表面温度≤200℃，出水，然后装炉回火，升温至550-680℃，然后保温10-25h，然后出炉空冷至室温，转加工车间光刀。
7.根据权利要求1所述的一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：步骤四中预热温度250-350℃，保温时间5-10小时，半精车后的万能水平辊环内孔非车削面，而是磨削而成，与之装配的轴，装配位置为磨削而成，装配采用过盈配合，过盈量控制在1.0-1.5‰。
8.根据权利要求1所述的一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：步骤五的具体步骤为：
9.根据权利要求8所述的一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：步骤六中的敲击操作由设置在埋弧焊熔敷增材探头后面的敲击装置进行，对堆焊层进行敲打，往复循环交替堆焊、敲击。
10.根据权利要求4所述的一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：所述步骤A3中抽真空，采用VD抽真空，抽真空时间15-20min，真空压力≤100pa。
...【技术特征摘要】
1.一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：包括支撑层和工作层，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：支撑层的化学成分及各成分的质量百分含量为c 0.3～0.5％、si 0.2～0.4％、mn 0.6～0.8％、cr 1.0～1.2％、ni≤0.5％、mo 0.15～0.30％、p≤0.03%、s≤0.03%，其余为fe和不可避免的杂质；所述工作层的化学成分及各成分的质量百分含量为c 0.2～0.4％、cr 5.0～8.0％、ni3.0～4.0％、mo 3.0～4.0％、w2.0～3.0％、v2.0～3.0％，其余为fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：制备得到的万能型钢水平辊环硬度为hsd65-75，万能型钢水平辊轧制一周期后，将其外层的疲劳层车削，按照工作层化学成分的金属粉末混合均匀，重复步骤五和步骤七。
4.根据权利要求1所述的一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：步骤一中的具体步骤为：
5.根据权利要求1所述的一种恒定规格万能型钢水平辊环制造方法，其特征在于：步骤二中采用两次墩拔、一次冲孔、...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭华楼，白思诺，朱志磊，
申请(专利权)人：中钢集团邢台机械轧辊有限公司，
类型：发明
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