专利名称：热连轧轧机耐磨堆焊复合衬板及其制备方法
技术领域：
本发明属于复合耐磨材料，具体涉及一种钢铁厂热连轧轧机 耐磨复合衬板以及耐磨复合衬板的制造。
背景技术：
热连轧机机组牌坊上使用有大量轧机衬板。传统轧机牌坊上 使用的衬板多采用碳钢、合金钢等、并发展到不锈钢整体制造。
由于近代热精轧机对弯窜辊村板性能要求更高，故国内新建1580 热连轧线上的精轧机弯窜辊衬板多是引进国外双金属复合衬板。 初步分析表明该耐磨衬板基体材质为超低碳纯净钢，硬度HB240 左右；而表面则冶金结合有厚度为5-8 mm的低合金高碳钢层， 硬度HRC58士2 (双金属冶金结合形式不详)。由于耐磨衬板要承 受大的沖击，为保护轧机牌坊等重要部件，这种软基材硬表面的 复合制造技术代表了近代热连轧轧机牌坊耐磨衬板的发展方向。 由于上述进口双金属复合衬板价格昂贵，高达80万元/吨。国内 尚没有可以取代的产品，因此造成热连轧机机组牌坊上使用轧机 衬板成本居高难下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热连轧轧机耐磨堆焊复合衬板 及其制备方法，以简单方便的加工方法得到耐磨复合衬板，大大 降低成本，从而解决上述问题。
实现本发明目的之一的技术方案为热连轧轧机耐磨复合衬 板，它包括坯料基板，坯料基板上熔敷有耐磨层，耐磨层为堆焊 合金，堆焊合金成分的重量百分比为碳0.3-0.4、铬12-14、硅 1.0-1.5、 4孟1.5-2.0、 钒0.2-0.5、钼《0.1 、 4太《0.1、氮<0.1， 铁余量。
实现本发明目的之二的的技术方案为热连轧轧机耐磨复合 衬板的制造方法，它是将坯料基板焊接固定在一个防变形钢板上， 在坯料基板的工作面上用马氏体不锈钢埋弧堆焊耐磨层；将堆焊
3好的耐磨复合衬板连同防变形钢板，一起进行消除应力退火处理， 以平衡和消除整张耐磨复合衬板的焊接应力，待堆焊耐磨复合衬 板降到常温后，将耐磨复合衬板和焊固用防变形钢板解体，得到 耐磨复合衬板。
所述消除应力退火处理是500-540。C的温度条件下进行的。 回火时间为4-6小时。
所述坯料基板为不锈钢基板，得到的堆焊合金成分的重量百 分比为碳0.3-0.4、铬12-14、硅1.0-1.5、锰1.5-2.0、钒0.2-0.5、 钼《0.1 、 4太《0.1、氮《0.1，纟失余量。
本发明在于克服国内整体热处理或非热处理制造的衬板耐 冲击、耐热耐磨损性差，而进口复合制造的衬板价格昂贵，耐腐 蚀性不足的上述不足，采用价格低廉、工序成本相对低的硬面堆 焊复合制造。基本工艺原理是选用10-30 mm厚的2Crl3轧板 为基板，采用Crl3系高韧性高耐磨堆焊合金埋弧堆焊硬面层，并 通过高温消除应力退火后制成板坯、最后再加工复合制造成型。
它具有HRC56-58的高硬度和良好的焊接性和韧性，能满足 衬板耐热、耐磨、耐沖击的使用寿命要求。
在工艺中必须要解决薄板大面积多层堆焊必然产生的扭曲
变形难题。国内包括若干专利采取的办法有 一是反变形法(专 利号ZL200710159302.3 ); 二是堆焊时用压板压紧待堆焊薄板， 拆卸掉压紧夹具后扭曲变形的薄板则必须要用专门的矫直和平整 机械进行整形(专利号ZL200510043930.6 )。前者的缺点是反变 形量很难掌握，特别是复杂变形时；后者不但辅助设备投入大， 而且在冷矫直和热矫直过程中，所堆焊复合的硬面层容易开裂或 发生组织相变异化。
耐磨板基材和耐磨堆焊合金均为热膨胀系数较大的不锈钢， 而且硬面层和基材硬度相差较大，导致板面上诸多通孔、盲孔、 油槽、倒角的加工应力变形大，要保证耐磨板尺寸加工精度和尺 寸稳定性的难度较大。
采用本发明，所硬面堆焊复合制造的热连轧轧机(含弯窜辊 堆焊复合耐磨衬板)，已达到用户图纸技术指标要求，使用寿命是 国产各种轧才几牌坊传统衬板的数倍以上，成品价格只及进口衬板 的1/5-1/6。
釆取本发明，10mm~30 mm的2Crl3不锈钢板，全板面堆焊10mm左右厚冷却到室温，卸掉刚性拘束，板型平整度可达 到《0.5 mm水平。即不需要采用难以保证平行度的予反变形法， 也不需要变形后采用专门的矫直和平整机械进行整形。为后续诸 多通孔、盲孔、油槽、倒角的机械加工创造了很好的基础，大大 降低了工序复杂系数和制造成本，并为解决薄板堆焊变形开辟了 一个简单易行的解决办法。
具体实施例方式
本实施例中坯料基板采用2Crl3不锈钢板(轧制或热处理硬 度为HB210-250 )，轧板尺寸为240x 7卯mm，厚度为16-20 mm。 将上述坯料基板焊接在一个防变形的厚钢板上。
在2Crl3不锈钢板表面用高韧性马氏体堆焊合金焊丝匹配 260焊剂全板面埋弧堆焊，堆焊层厚10mm左右。堆焊完毕，緩 慢冷却到室温；堆焊层的堆焊合金成分的重量百分比为碳 0.3-0.4、 4各12-14、石圭1.0-1.5、 4孟1.5-2.0、钒0.2-0.5、钼《0.1 、 钬<0.1、氮《0.1， 4失余量。
将堆焊复合衬板坯连同拘束用厚钢板置于退火炉中进行高
温消除应力退火，退火规范(500-540) 。Cx5小时，随后冷却到 室温并自然失效。然后，粗铣堆焊层面见亮见平，并以此加工面为 后续机械加工的原始基准。到此，就可将堆焊复合衬板坯和厚钢 板分离，并切割成加工中心成品加工所需要的堆焊耐磨板坯料。 分离后的拘束用厚钢板可以重复使用；
至此，留有加工余量的堆焊复合衬板即可正式进入加工中心 的下述加工禾呈序；
在各种治具、夹具、量具的保证下，视工件每道工序的加工 变形性质和程度灵活调整粗精加工的顺序和加工量；所遵循的基 本加工路线为并且铣堆焊面—铣衬板二侧面—铣衬板非堆焊面— 铣衬板另二侧面—倒角四侧边—铣背面油槽—检验衬板变形—铣 堆焊层面上的油槽、大小孔—检验衬板变形—校正变形处理—精 磨堆焊层面和非堆焊层面—衬板外侧面倒角。
按上述加工3各线，粗精加工工序间穿插人工失效或振动时效 处理。
得到的热连轧轧机耐磨堆焊复合衬板，具有优异的耐热耐磨 耐腐蚀性，其耐磨层硬度为HRC56-58。
权利要求
1、一种热连轧轧机耐磨堆焊复合衬板，其特征在于坯料基板上熔敷有耐磨层，耐磨层为堆焊合金，堆焊合金成分的重量百分比为碳0.3-0.4、铬12-14、硅1.0-1.5、锰1.5-2.0、钒0.2-0.5、钼≤0.1、钛≤0.1、氮≤0.1，铁余量。
2、 如权利要求1所述热连轧轧机耐磨堆焊复合衬板，其特 征在于坯料基板为不锈钢基板。
3、 如权利要求1或2所述热连轧轧机耐磨堆焊复合衬板， 其特征在于不锈钢基板厚度为10-30 mm;耐热耐磨层的厚度为 5-10 mm。
4、 一种热连轧轧机耐磨堆焊复合衬板的制造方法，它是将 坯料基板焊接固定在一个防变形钢板上，在坯料基板的工作层面 上用马氏体不锈钢埋弧堆焊耐磨层；将堆焊好的耐磨复合衬板连同防变形钢板， 一起进行消除应力退火处理，以平tf和消除整张 耐磨复合衬板焊接应力，待堆焊耐磨复合衬板降到常温后，将耐 磨复合衬板和焊固用防变形钢板解体，得到耐磨复合衬板。
5、 如权利要求4所述热连轧轧机耐磨堆焊复合衬板的制造 方法，其特征在于所述消除应力退火处理是500-540。C的温度条 件下进行的。
6、 如权利要求5所述热连轧轧机耐磨堆焊复合衬板的制造 方法，其特征在于回火时间为4-6小时。
7、 如权利要求4所述热连轧轧机耐磨堆焊复合衬板的制造 方法，其特征在于坯料基板为不锈钢基板，得到的堆焊合金成分 的重量百分比为碳0.3-0.4、铬12-14、硅1.0-1.5、锰1.5-1.7 钒 0.2-0.5、钼《0.1 、钬《0.1、氮《0.1，铁余量。。
8、 如权利要求4所述热连轧轧机耐磨堆焊复合衬板的制造 方法，其特征在不锈钢基板厚度为10-30 mm。
全文摘要
本发明公开了一种热连轧轧机耐磨堆焊复合衬板及其制备方法。它包括坯料基板，坯料基板上熔敷有耐磨层，耐磨层为堆焊合金，堆焊合金成分的重量百分比为碳0.3-0.4、铬12-14、硅1.0-1.5、锰1.5-2.0、钒0.2-0.5、钼≤0.1、钛≤0.1、氮≤0.1，铁余量。它具有HRC56-58的高硬度和良好的焊接性和韧性，能满足衬板耐热、耐磨、耐冲击的使用寿命要求。
文档编号B21B31/00GK101658868SQ20091006399
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者庆 宋, 徐再新, 曾义斌, 段立人, 许瑞璋, 魏尚旭 申请人:武汉大族激光再制造技术有限公司