專利名稱：板坯連鑄機(jī)用復(fù)合輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于連續(xù)鑄鋼的輔助裝置。主要適用于板坯連鑄機(jī)緊靠結(jié)晶器的導(dǎo)輥。
在板坯連鑄的拉坯過程中，導(dǎo)輥直接與剛出結(jié)晶器的熱鑄坯直接接觸，輥?zhàn)颖砻媾c鑄坯直接進(jìn)行熱傳導(dǎo)，還有輥?zhàn)拥囊徊糠直砻媸艿借T坯的熱幅射。
傳統(tǒng)連鑄機(jī)導(dǎo)輥，從結(jié)構(gòu)上分為整體式和分段式(分段式一般由兩段輥?zhàn)咏M成)的園柱體，從冷卻方式上分為實(shí)心輥?zhàn)雍蛶?nèi)孔的通水冷卻輥。
上述兩種輥?zhàn)釉诠ぷ鬟^程中，隨著輥?zhàn)拥牟粩嘈D(zhuǎn)，輥?zhàn)油獗砻嫘纬芍芷谛宰兓臒徇吔鐥l件，輥?zhàn)油獗砻鏈囟群芨撸佔(zhàn)又行膭t溫度較低，使輥?zhàn)訌较虻臏囟忍荻群艽螅瑥亩谳佔(zhàn)觾?nèi)部產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力(特別是在發(fā)生“卡鋼”事故，熱鑄坯停留在輥?zhàn)由系那闆r下)并且在隨其旋轉(zhuǎn)的動態(tài)熱應(yīng)力作用下，易產(chǎn)生裂紋，因輥?zhàn)拥耐鈱訙囟雀?，熱膨脹變形大，而輥?zhàn)又行臏囟鹊?，變形小，即外層的膨脹變形受到?nèi)層(中心)的牽住和約束，導(dǎo)致外層產(chǎn)生裂紋，使得輥?zhàn)映霈F(xiàn)疲勞破坯，很容易產(chǎn)生“龜裂”，有的盡管龜裂的深度不大，但在裂紋尖端處，會使機(jī)械負(fù)荷產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中，從而加速裂紋的擴(kuò)展，最終導(dǎo)致輥?zhàn)拥臄嗔选?br> 目前，通過選用高性能的材質(zhì)作輥?zhàn)樱m然部分地提高了輥?zhàn)訅勖?，但并未從根本上解決輥?zhàn)拥膭討B(tài)熱負(fù)荷問題，同時，輥?zhàn)拥某杀疽蚕鄳?yīng)提高了。而且隨著連鑄連軋技術(shù)的開展，高溫出坯與輥?zhàn)訜嶝?fù)荷的矛盾將會更加突出。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能改善輥?zhàn)油獗砼c中心的熱應(yīng)力狀況，顯著提高其壽命的板坯連鑄用復(fù)合輥。
針對上述目的，本實(shí)用新型所述的輥?zhàn)佑蓛蓪?或多層)組成，即由外層和內(nèi)層組成的復(fù)合輥?zhàn)印Ｍ鈱硬捎媚蜔嵝阅芎煤蜔崤蛎浵禂?shù)小的材料，內(nèi)層則采用強(qiáng)度和韌性良好匹配的、且熱膨脹系數(shù)稍大些的材料。同時，內(nèi)外層采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，即在輥?zhàn)拥募庸み^程中，使輥?zhàn)拥膬?nèi)層相對于外層加工出合適的過盈量(輥?zhàn)拥膬?nèi)層外徑稍大于外層的內(nèi)徑)。在兩層輥?zhàn)拥难b配過程中，采取外層加熱以及(或)內(nèi)層冷卻的方法，將兩層裝配在一起。通過控制輥?zhàn)觾?nèi)、外層之間的過盈量大小以及內(nèi)、外層徑向厚度的比例(控制內(nèi)、外層界面的位置)，可以控制輥?zhàn)又蓄A(yù)應(yīng)力的大小和分布情況。
在非工作情況下，輥?zhàn)觾?nèi)層與外層溫度相同，其內(nèi)外層受到裝配預(yù)應(yīng)力的作用，使外層受拉應(yīng)力，而內(nèi)層受壓應(yīng)力。在工作過程中，由于輥?zhàn)釉馐芊錈岷蛡鲗?dǎo)熱，外層溫升高，內(nèi)層溫升小，即外層的溫度大大高于內(nèi)層。為此，外層的熱膨脹量大于內(nèi)層，從而與輥?zhàn)拥念A(yù)變形抵消，實(shí)際是控制預(yù)變量大于膨脹量，并且輥?zhàn)油鈱虞S向的熱變形也基本不受約束，因而輥?zhàn)又袩釕?yīng)力大為降低，避免產(chǎn)生裂紋或龜裂，大大地提高了輥?zhàn)拥膲勖?br> 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的輥?zhàn)訜釕?yīng)力小，表面耐熱性能好，可避免產(chǎn)生裂紋，使輥?zhàn)訅勖鬄樘岣摺?


附圖為本實(shí)用新型板坯連鑄機(jī)用復(fù)合輥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為輥?zhàn)油鈱樱?為輥?zhàn)觾?nèi)層。
權(quán)利要求一種圓柱體型的板坯連鑄機(jī)用復(fù)合輥，其特征是該復(fù)合輥由內(nèi)層和外層組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種板坯連鑄機(jī)用復(fù)合輥。該復(fù)合輥由兩層(或多層)組成。外層采用耐熱性能好和熱膨脹系數(shù)小的材料，內(nèi)層采用強(qiáng)度和韌性良好匹配的、且熱膨脹系數(shù)稍大些的材料。同時，內(nèi)、外層采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，即在加工過程中，輥?zhàn)觾?nèi)層的外徑稍大于外層內(nèi)徑；采取外層加熱以及(或)內(nèi)層冷卻的方法進(jìn)行裝配。該復(fù)合輥熱應(yīng)力小，表面耐熱性能好，使用壽命長。
文檔編號B22D11/06GK2163016SQ93210168
公開日1994年4月27日 申請日期1993年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月22日
發(fā)明者陳棟梁, 姬秀琴 申請人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院