Способ сборки составного прокатного валка

Способ сборки составного прокатного валка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii) 5579Ol

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.12.75 (21) 2198285 27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.77. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 23.0б.77 (51) М. Кл. - В 23Р 11/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 658.515(088.8) (72) Авторы изобретения В. П. Полухин, В. А. Николаев, В. A. Полозовский, А. A. Кузьминых, С. А. Иванов и П. И. Плотников

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (71) Заявитель

I (51) СПОСОЬ СБО1 КИ СОСТАВНОГО ПРОКАтНО1.О, " - ." :..,„:;-,;,,,.-Д@

ВАЛКА

Изобретение относится к области механосборочных работ.

Известны способы сборки составного валка путем соединения оболочки с осью различными клеющими и адгезионпыми веществами, припоями, которые вводят в зазор между осью и внутренней поверхностью оболочки. Эти способы нс позволяют устранить растягивающие напряжения в оболочке, возникающие при нагреве валка в процессе его работы, а в самом соединении получить высокую прочность.

Известен способ сборки составного валка, при котором оболочку в виде трубы предварительно нагревают до 200 — 300 С, устанавливают оболочку на ось и охлаждают соединение до комнатной температуры.

Однако такой способ сборки составного прокатного валка не позволяет создать предварительных тангенциальных напряжений сжатия в оболочке и получить соединение сопрягаемых деталей с высокими прочностными свойствами.

Это обусловлено тем, что после посадки на ось подогретой оболочки и последующего охлаждения собранного узла создается натяг.

В оболочке возникают предварительные напря?кения растяжения.

В процессе работы валок разогревается. И в случае использования материала оболочки с меньшим коэффициентом линейного расширения по сравнению с материалом оси (например, твердого сплава) из-за увеличения диаметра оси появляются дополнительные растягивающие напря?кения, которыс пр;!водят к

5 разрушению оболочки. А ь случае использования материала оболочки с большим коэффициентом линейного расшпрения возможны сползание и проворот оболочки относительно

Оси. В результате этОГО резко снижается па10 Qc?I

Целью изобретения является создание предварительных напряжений с?катия в оболочке и повышение прочности соединения.

15 Для этого по предлагаемому способу перед охлаждением ось с установленно ; на ней оболочкой дополнительно нагревают до t=900—

1100 С с последующей изотермической выдержкой в течение 10 — 15 мин, а охлаждение

20 ведут в вакууме, после чего соединение подвергают термической обработке в защитной атмосфере.

При нагреве до t=900 — 1100=С с последующей изотермической выдер?ккой в течение

25 10 — 15 MHH H охлаждени!! B вак? уllP происходит сварка оболочки с осью валка.

Оболочка из твердого сплава и ось из стали MHpTcklcHTkIoi о класса имс!От olipcgcJIpklIIoc соотношение посадочных дпа:;етров, которое

30 выбирается в зависимости от требуемого дав557901

Составитель И. Басова

Техред А. Камышникова Корректор О. Тюрина

Редактор Л. Василькова

Заказ 1261/14 Изд, Ые 460 Тираж 1204 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 ления, температуры сварки и коэффициентов линейного расширения свариваемых деталей. (При нагреве в вакууме до t=900 — 1100 С необходимо давление 0,4 — 1,5 кг/мм ). В результате сварки в оболочке возникают незначительные растягивающие напряжения. При охлаждении в вакууме после окончания процесса сварки ось, обладающая большим коэффициентом линейного расширения, чем оболочка, равномерно стягивает ее. Предлагае- 10 мый же способ сборки оболочки с осью заключается в том, что в процессе нагрева, последующей изотермической выдержке и охлаждении в вакууме в оболочке и в зоне соединения происходит перераспределение напря- 15 жений: на поверхностных слоях оболочки возникают остаточные напряжения сжатия, а в зоне сварки — напряжения растяжения.

Для снижения остаточных растягивающих напряжений в соединении до безопасного 20 уровня его подвергают термической обработке в защитной атмосфере. Снижение уровня растягивающих напряжений объясняется увеличением объема оси при термообработке ее на ,мартенсит. При разогреве валка в процессе 25 работы возникающие напряжения растяжения компенсируются остаточными напряжениями сжатия в оболочке, что снижает опасность ее разрушения, Пример. Берут прокатный валок, содер- 30

:„жащий ось из стали мартенситного класса

2Х13 и оболочку из твердого сплава ВК-20.

Оболочка по посадке скольжения заводилась на ось и собранный узел помещался в вакуумную камеру с разряжением 10 — з — 35

10 4 мм рт. ст.

Как показывают расчеты, величина потребного максимального давления в контакте составляет 0,45 — 0,50 кг/мм .

После нагрева до t=1050 Ñ, последующей изотермической выдержке при температуре сварки в течение 10 мин производят медленное охлаждение в вакууме.

Прочность сварного соединения на разрыв составляет 70 — 80 кг/ммз. Уровень остаточных растягивающих напряжений в зоне соединения оболочки с осью составляет 50 — 55 кг/мм .

Для снижения уровня растягивающих напряжений в соединении валок подвергают термической обработке в защитной атмосфере: закалке при температуре 1000 С на мартенсит, последующему низкому отпуску при

250 — 300 С и выдержке 1 — 3 ч.

Предлагаемый способ сборки составного прокатного валка обеспечивает качественное соединение оболочки с осью, прочность которого с учетом действия растягивающих напряжений составляет 35 — 40 кг/мм, и предварительные остаточные напряжения сжатия на посадочной поверхности оболочки, равные

5 — 6 кг/мм .

Это повышает надежность и срок службы прокатного валка в 1,5 — 2,0 раза.

Формула изобретения

Способ сборки составного прокатного валка путем предварительного нагрева оболочки, установки оболочки на ось и последующего охлаждения соединения, отличающийся тем, что, с целью создания предварительных напряжений сжатия в оболочке и повышения прочности соединения, перед охлаждением ось с установленной на ней оболочкой дополнительно нагревают до t=900 †11 С с последующей изотермической выдержкой в течение 10 — 15 мин, а охлаждение ведут в вакууме, после чего соединение подвергают термической обработке в защитной атмосфере.