一种辊面满面柱钉的辊压机辊套及其制造方法

技术领域

本发明一种辊面满面柱钉的辊压机辊套及其制造方法，涉及破粉用辊压机辊套耐磨层设计及其制造方法，属于金属材料成形及控制技术领域。

背景技术

镶铸硬质合金柱钉的辊压机辊套的耐磨性能决定于柱钉截面积总和占比辊面面积的比例，即柱钉面密度，现行镶铸柱钉排布结构设计和镶铸铸造工艺技术的制约，柱钉面密度由于柱钉热容与流入柱钉之间空隙的钢水量的过热热容的热交换均衡制约，柱钉面密度有一个临界面密度即最大面密度，这里所述的临界面密度是指无外场力如离心力、振动、外加预热、电磁场的辅助条件下可完成钢水对柱钉之间空隙完全充形的最大柱钉面密度，无外场力镶铸柱钉的临界密度无法达到50%，辊套辊面耐磨层的耐磨性能不足，提升镶铸柱钉辊套的耐磨性能需在柱钉之间的空隙中堆焊耐磨层，并且需要定期堆焊维保。

本发明一种辊面满面柱钉的辊压机辊套及其制造方法，所述的辊面满面柱钉的辊压机辊套是指辊面由矩形柱钉紧密相接布满整个辊套辊面、柱钉之间为钎焊连接的辊压机辊套，辊面满面柱钉的辊压机辊套的耐磨性能远高于临界面密度低于50%的镶铸柱钉辊套，且无需堆焊维保，从而提高辊套使用寿命，提高辊压机破粉效率和辊压机开工率。

发明内容

本发明一种辊面满面柱钉的辊压机辊套及其制造方法，辊面满面柱钉的辊压机辊套由辊套基体、布满辊面的紧密相接的矩形柱钉、连接柱钉的钎焊合金和用于安装固定柱钉并防止钎焊合金液流失的薄壁钢板制成的圆筒体四部分组成，利用钢水的过热热容和凝固热容加热柱钉和柱钉之间的钎焊合金板，熔化钎焊合金，使柱钉与柱钉之间为钎焊连接形成辊套耐磨层整体，柱钉尾部的圆锥锥形体与基体之间为铸造基体的钢水熔合柱钉圆锥锥形体表面形成冶金结合成为辊面满面柱钉的辊压机辊套，柱钉尾部的圆锥锥形体设计提高柱钉与基体之间的结合强度，提高基体对柱钉的固持力，并均衡柱钉与基体之间的应力场。

所述的柱钉的形状结构由头部的耐磨主体和尾部的镶铸柱钉连接基体用的圆锥锥形体两部分组成；耐磨主体形状结构为：在辊套母线方向为等高、垂直于母线的面上的形状为柱钉紧密相接排列组成一定厚度的圆环形辊套耐磨层的扇形的扇形柱状体；

所述的镶铸柱钉连接基体用的圆锥锥形体形状结构为：镶铸柱钉连接基体的、与柱钉耐磨主体的扇形柱状体圆角过渡相接的、夹角40度至70度的圆锥锥形体，圆锥锥形体顶部为球面冠状体；

所述的用于安装固定柱钉并防止钎焊合金液流失的薄壁钢板制成的圆筒体 ，由壁厚1mm~4mm的薄壁钢板制成具有辊套外径的圆筒体，圆筒体底部焊接有径向尺寸大于柱钉耐磨主体长度5mm至10mm的两层圆环形钢板，两层圆环形钢板的间距为辊套下端面的加工余量，底层圆环形钢板为支撑于铸型面上的钢板，底层圆环形钢板之上的圆环形钢板即底部上层的圆环形钢板用于防止底部钎焊合金液的流失，顶部在安装固定柱钉和钎焊合金板后焊接有与底部对称分布的、大小相同的圆环形钢板，顶部下层的圆环形钢板用于防止顶部钎焊合金液与钢水混液，顶部两层圆环形钢板的间距为辊套上端面的加工余量。

本发明一种辊面满面柱钉的辊压机辊套及其制造方法的具体实施方法如下：

1）在所述的用于安装固定柱钉并防止钎焊合金液流失的薄壁钢板制成的圆筒体的内周面上、紧贴钢板铺设固定厚度为0.2mm至1mm的、熔点低于用于钎焊柱钉耐磨主体周面的钎焊合金的钎焊合金板，用于钎焊柱钉耐磨主体周面熔点较高的钎焊合金的凝固补缩；

2）在所述的底部上层的圆环形钢板上放置一层大小与圆环形钢板相同的厚度为0.2mm至1mm的整体的或拼接的圆环形钎焊合金板；

3）在所述的圆环形钎焊合金板上放置一圈柱钉耐磨主体圆弧形端面紧贴圆筒体内表面的钎焊合金板的柱钉，柱钉之间紧密夹有厚度为0.2mm至1mm的、宽度与柱钉在母线方向的尺寸相同、长度大于柱钉耐磨主体长度5mm至10mm的矩形钎焊合金板，每两层柱钉之间夹有圆环形钎焊合金板，依此方法逐层排列固定柱钉和钎焊合金板至辊套顶部，并在顶部柱钉上放置一层厚度为0.2mm至1mm的圆环形钎焊合金板，将顶部下层的圆环形钢板紧贴圆环形钎焊合金板焊接于圆筒体，最后焊接顶部的圆环形钢板，完整组成待浇注利用钢水的过热热容和凝固热容加热钎焊辊面满面柱钉的辊压机辊套耐磨层体，长出柱钉耐磨主体长度5mm至10mm的圆环形和矩形钎焊合金板用于柱钉之间钎焊液的补充；

4）将所述的组成待浇注利用钢水的过热热容和凝固热容加热钎焊辊面满面柱钉的辊压机辊套耐磨层体放置于铸造辊套的型腔中，浇注钢水凝固后得辊面满面柱钉的辊压机辊套。