專利名稱：一種耐高溫和沖刷的離心輥及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)高溫熔體進(jìn)行處理的離心機(jī)，具體的說(shuō)，涉及離心機(jī)上的離心輥及其制造方法。
背景技術(shù)：
在巖棉、礦棉等保溫材料的生產(chǎn)中，主要工藝為高溫熔體通過(guò)四輥離心機(jī)高速離心成纖，因此離心機(jī)是主要的生產(chǎn)設(shè)備之一。離心輥?zhàn)鳛殡x心機(jī)的主要部件，必須耐高溫、耐沖刷。為了保證使用，各生產(chǎn)廠家均采用不銹鋼焊絲(HICr18Ni9Ti)在離心輥上加工保護(hù)層，基于成本問(wèn)題，離心輥輥坯母體普遍采用普通鋼材加工而成。
這種采用不銹鋼作為保護(hù)層的離心輥在使用時(shí)間方面保持著較好的水平，但是存在著許多的缺陷其一，由于不銹鋼焊絲和不銹鋼保護(hù)焊使用的氬氣價(jià)格高，使得加工或修復(fù)這種離心輥所需的費(fèi)用很高；其二，輥坯在生產(chǎn)中容易受熱變形，重復(fù)利用率低；其三，輥表面受熱后易膨脹、迸裂，光潔度不高，影響成品質(zhì)量。
由于上述這些缺陷，使得生產(chǎn)成本很高，而且降低了成棉率和產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種耐高溫和沖刷的離心輥，可以在耐高溫沖刷的同時(shí)，降低生產(chǎn)成本，提高輥坯的重復(fù)利用率，并提高輥表面受熱后的光潔度。本發(fā)明還要提供一種制造該離心輥的方法。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種耐高溫和沖刷的離心輥，包括采用普通鋼材的輥坯母體，以及位于輥坯母體外周上的保護(hù)層，其特征在于，所述保護(hù)層的材料是錳鋼。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種耐高溫和沖刷的離心輥的制造方法，包括以下步驟采用普通鋼材加工得到輥坯母體；采用錳鋼焊絲，用二氧化碳自動(dòng)焊機(jī)堆焊在輥?zhàn)油鈭A周上，在焊接時(shí)，在輥?zhàn)觾?nèi)孔加注冷卻水；焊接完后，形成了離心輥的錳鋼保護(hù)層；對(duì)離心輥進(jìn)行機(jī)加工，得到所需的帶保護(hù)層的離心輥。
由于本發(fā)明離心輥的保護(hù)層采用了和輥坯母體熱傳導(dǎo)性接近的錳鋼，大大降低了離心輥加工和修復(fù)的成本，并降低了保護(hù)層和輥坯材質(zhì)的結(jié)合的難度。另外，采用本發(fā)明的離心輥在使用時(shí)，在滿足耐沖刷及耐高溫的同時(shí)，輥坯的可重復(fù)利用次數(shù)增加，受熱時(shí)能保持輥表面的光潔度，無(wú)膨脹、迸裂現(xiàn)象，進(jìn)而提高了成棉率和產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例離心輥的主視圖。
圖2是圖1中所示離心輥沿A-A線的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
在對(duì)現(xiàn)有的采用不銹保護(hù)層的離心輥上述缺陷的原因進(jìn)行深入分析之后，發(fā)現(xiàn)不銹鋼保護(hù)層與輥坯母體材質(zhì)差異較大，不銹鋼的熱傳導(dǎo)性不及輥坯，因而在高溫環(huán)境下，輥坯受熱容易變形，難以重復(fù)使用，同時(shí)由于兩者熱傳導(dǎo)性的差異，使得冷卻效果不理解。另外，由于不銹鋼屬于高合金鋼，隨著合金含量的增加，會(huì)使焊接時(shí)鋼的淬火敏感性加大，因而使得接頭部分硬度脆性及內(nèi)應(yīng)力加大，同時(shí)由于導(dǎo)熱性減小膨脹系統(tǒng)增大，接頭部分的內(nèi)應(yīng)力變得更大，使得輥坯容易變形，車加工困難。
基于以上分析，經(jīng)反復(fù)對(duì)比和實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明采用了以錳鋼作為離心輥的保護(hù)層材料的方案。
在本實(shí)施例中采用506#焊絲(H08Mn2Si)來(lái)加工離心輥的保護(hù)層。
母體材質(zhì)為A3鋼、不銹鋼保護(hù)層材質(zhì)為HICr18Ni9Ti或H08Mn2Si時(shí)，三者的化學(xué)成分對(duì)比(％)如表1所示表1

從表中可以看出，506#焊絲與母體材料的化學(xué)成分差異較小，而不銹鋼焊絲則相差較大。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的離心輥包括輥坯母體11和保護(hù)層12，母體內(nèi)有輥坯內(nèi)孔13。其中，輥坯母體11采用A3鋼加工而成，而保護(hù)層12則采用506#焊絲(H08Mn2Si)加工而成。
為了得到這種離心輥，本發(fā)明制造方法為了克服現(xiàn)有的輥坯外圓堆焊方法中，表面出現(xiàn)砂眼，母體受熱變形等問(wèn)題，采用了二氧化碳自動(dòng)保護(hù)焊和冷卻水工藝，來(lái)防止在焊接中出現(xiàn)砂眼和母體因受熱而變形。本發(fā)明實(shí)施例的制造方法包括以下步驟采用普通鋼材加工得到輥坯母體；采用506#焊絲，用二氧化碳自動(dòng)焊機(jī)堆焊在輥?zhàn)油鈭A周上，在焊接時(shí)，在輥?zhàn)觾?nèi)孔加注冷卻水，焊層厚度較佳保持在7.5～10mm之間；焊接完成后，形成了離心輥的錳鋼保護(hù)層；對(duì)離心輥進(jìn)行機(jī)加工，達(dá)到所需尺寸。
采用上述方法加工的離心輥，由于錳鋼焊絲的價(jià)格比不銹鋼的低得多(相差5倍以上)，與不銹鋼保護(hù)焊所使用的氬氣價(jià)格相比，二氧化碳自動(dòng)保護(hù)焊的成本也低很多。因而本發(fā)明離心輥加工和修復(fù)的成本比現(xiàn)有離心輥大大降低。在保護(hù)層和輥坯材質(zhì)的結(jié)合方面，與現(xiàn)有的不銹鋼焊絲比較，錳鋼焊絲是低合金鋼，具有良好的可焊性，焊接效果比不銹鋼焊絲理想，車加工也無(wú)難度。
在使用性能上，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，506#焊絲離心輥由于保護(hù)層和輥坯母體的傳導(dǎo)性接近，輥坯母體受熱不宜變形，因而可重復(fù)利用次數(shù)增加。實(shí)驗(yàn)表明，在相同的使用環(huán)境下，不銹鋼離心輥可重復(fù)利用次數(shù)為2～3次，而506#焊絲離心輥可達(dá)5～6次。
實(shí)驗(yàn)還表明，本發(fā)明的離心輥在受熱時(shí)能保持輥表面的光潔度，無(wú)膨脹、迸裂現(xiàn)象，進(jìn)而提高了成棉率和產(chǎn)品質(zhì)量。其間接效益十分可觀。
另外，本發(fā)明離心輥的耐沖刷能力及耐高溫能力也能滿足要求，在實(shí)驗(yàn)中其平均使用時(shí)間可與后者持平甚至略高于后者。
綜上所述，本發(fā)明打破了現(xiàn)有技術(shù)的陳規(guī)，利用新材料、新工藝對(duì)巖棉、礦棉等保溫材料生產(chǎn)的主要設(shè)備離心機(jī)的關(guān)鍵部件一離心輥進(jìn)行了改進(jìn)，大大降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)避免了不銹鋼輥的高溫迸裂、膨脹現(xiàn)象，為提高產(chǎn)量，除低消耗，保證產(chǎn)品質(zhì)量提供了有力保證。
本發(fā)明并不局限于巖棉、礦棉的生產(chǎn)領(lǐng)域，在其它需要采用耐高溫和沖刷的離心輥的生產(chǎn)領(lǐng)域，同樣可采用本發(fā)明來(lái)降低成本和帶有其它有益效果。
權(quán)利要求
1.一種耐高溫和沖刷的離心輥，包括采用普通鋼材的輥坯母體，以及位于輥坯母體外周上的保護(hù)層，其特征在于，所述保護(hù)層的材料是錳鋼。
2.如權(quán)利要求1所述的離心輥，其特征在于，所述錳鋼為H08Mn2Si。
3.一種耐高溫和沖刷的離心輥的制造方法，包括以下步驟采用普通鋼材加工得到輥坯母體；采用錳鋼焊絲，用二氧化碳自動(dòng)焊機(jī)堆焊在輥?zhàn)油鈭A周上，在焊接時(shí)，在輥?zhàn)觾?nèi)孔加注冷卻水；焊接完后，形成了離心輥的錳鋼保護(hù)層；對(duì)離心輥進(jìn)行機(jī)加工，得到所需的帶保護(hù)層的離心輥。
4.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，在焊接時(shí)，焊層厚度保持在7.5～10mm之間。
5.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述錳鋼焊絲為506#焊絲。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種耐高溫和沖刷的離心輥，包括采用普通鋼材的輥坯母體，以及位于輥坯母體外周上的保護(hù)層，其特征在于，所述保護(hù)層的材料是錳鋼。本發(fā)明還公開(kāi)了一種制造上述離心輥方法，在采用普通鋼材加工得到輥坯母體后，用錳鋼焊絲，用二氧化碳自動(dòng)焊機(jī)堆焊在輥?zhàn)油鈭A周上，在焊接時(shí)，在輥?zhàn)觾?nèi)孔加注冷卻水，形成離心輥的錳鋼保護(hù)層；然后對(duì)離心輥進(jìn)行機(jī)加工，得到所需的帶保護(hù)層的離心輥。由于本發(fā)明離心輥的保護(hù)層采用了和輥坯母體熱傳導(dǎo)性接近的錳鋼，大大降低了離心輥加工和修復(fù)的成本，降低了保護(hù)層和輥坯材質(zhì)的結(jié)合的難度。同時(shí)輥坯的可重復(fù)利用次數(shù)增加，且在受熱時(shí)表面無(wú)膨脹、迸裂現(xiàn)象，提高了成棉率和產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號(hào)B23K5/00GK1628911SQ20031011849
公開(kāi)日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者馬壯, 杜春田, 楊剛, 閆喜寶, 高寶文, 王全柱 申請(qǐng)人:北新建材(集團(tuán))有限公司, 北新集團(tuán)建材股份有限公司