Способ сборки составного прокатного валка

(и) 5579 О 1 Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 10.12.75 (21) 2198285,27с присоединением заявки23) ПриоритетОпубликовано 15.05,77. Бюллетень18 Государственный коми Совета Министров СС(53) УДК 658,515(088,8) о делам изобретений описания 23.0 б.77 та опубликовани н открыт 2) Авторы изобретения Кузьминых П, Полухин, В. А, Николаев, В. А, Пол С. А. Иванов и П. И. П Московский ордена Трудового Краси стали и сплавовозовски лотнико ого Зн(71) Заявитель ени институтжт- е 1,(па РОКАТН 4) СПОСОБ СБОРКИ СОСТАВНОГОВАЛКА рения по сравнению с материалом оси (например, твердого сплава) из-за увеличения диаметра оси появляются дополнительные растягивающие напряжения, которыс пр;1 водят к 5 разрушению оболочки. А ь случае использования материала оболочки с большим коэффициентом линейного расшпрения возможны сползание и проворот оболочки относительно Оси. В результатс этОГО резко снижается па дсжность и срОк слукбы сосгавного прока- ного валка.Целью изобретения является создание предварительных напряжений сжатия в оболочке и повышение прочности соединения.15 Для этого по предлагаемому способу передохлаждением ось с установленной на ней оболочкой дополнительно нагревают до =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 1=900 - 1100 С с последующей изотермической выдержкой в течение 25 10 - 1 О мин и охлажДени 11 в вакууме происходит сварка оболочки с осью валка.Оболочка из твердого сплава и ось из стали мартенситного клса имс 1 от определенное соотношение посадочных диаметров, которое 30 выбирается в зависимости от требуемого давИзобретение относится к области механосборочныхх р а бот.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 в 3 С, устанавливают оболочку на ось и охлаждают соединение до комнатной температуры.Однако такой способ сборки составного прокатного валка не позволяет создать предварительных тангенциальных напояжений 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 напряжения растяжения.В процессе работы валок разогревается. И в случае использования материала оболочки с меньшим коэффициентом линейного расши(51) М. Кл.а В 23 Р 11/02557901 Составитель И. БасоваТехред А. Камышникова Корректор О, Тюрина Редактор Л. Василькова Заказ 1261/14 Изд, Ыо 460 Тираж 1204 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 3ления, температуры сварки и коэффициентовлинейного расширения свариваемых деталей.(При нагреве в вакууме до 1=900 - 1100 Снеобходимо давление 0,4 - 1,5 кг/мм). В результате сварки в оболочке возникают незначительные растягивающие напряжения. Приохлаждении в вакууме после окончания процесса сварки ось, обладающая большим коэффициентом линейного расширения, чем оболочка, равномерно стягивает ее. Предлагаемый 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 напряжений: на поверхностных слоях оболочки возникают остаточные напряжения сжатия, а взоне сварки - напряжения растяжения.Для снижения остаточных растягивающихнапряжений в соединении до безопасного 20уровня его подвергают термической обработкев защитной атмосфере. Снижение уровня растягивающих напряжений объясняется увеличением объема оси при термообработке ее на,мартенсит, При разогреве валка в процессе 25работы возникающие напряжения растяжениякомпенсируются остаточными напряжениямисжатия в оболочке, что снижает опасность ееразрушения,Пример. Берут прокатный валок, содер:жащий ось из стали мартенситного класса2 Х 13 и оболочку из твердого сплава ВК.Оболочка по посадке скольжения заводилась на ось и собранный узел помещался ввакуумную камеру с разряжением 10 - з - 3510 - 4 мм рт. ст,Как показывают расчеты, величина потребного максимального давления в контакте составляет 0,45 - 0,50 кг/мм. После нагрева до =1050 С, 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 изобретенияСпособ сборки составного прокатного валка путем предварительного нагрева оболочки, установки оболочки на ось и последующего охлаждения соединения, о т л и ч а ю щ и й с я 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 1=900 в 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,