Способ изготовления прокатного валка, прокатный валок и устройство для изготовления прокатного валка - RU2014153098A

1. Способ изготовления прокатного валка, содержащего бочку, имеющую колоннообразную сердцевину с поверхностным упрочненным твердым слоем, образованным на внешней периферии сердцевины, выполненную из хромомолибденовой или углеродистой стали, и элементы вала, выполненные из хромомолибденовой стали и расположенные по отдельности на обеих сторонах в осевом направлении сердцевины, причем диаметры соединительных концевых участков элементов вала выполнены меньшими, чем диаметр сердцевины, при этом осуществляют предварительный нагрев одного или обоих из по меньшей мере соединительных концевых участков бочки валка и соединительных концевых участков элементов вала до предварительно установленной температуры и производят сварку трением под давлением сердцевины бочки и элементов вала, осевые центры которых выровнены по линии с осевым центром сердцевины, при этом в процессе сварки трением соединяют материалы сердцевины бочки и элементов вала путем прижатия их соединительных концевых участков после нагрева трением за счет вращения элементов вала в процессе их прижатии к сердцевине.

2. Способ по п. 1, в котором температура предварительного нагрева указанных соединительных концевых участков в процессе предварительного нагрева составляет от 500°C и выше до точки плавления материалов вала.

3. Способ по п. 2, в котором диаметры соединительных концевых участков элементов вала составляют от 0,86 до 0,96 диаметра сердцевины бочки.

4. Способ по п. 3, в котором сердцевина бочки валка имеет выступ от периферийных участков бочки валка.

5. Способ по п. 1, в котором после сварки трением под давлением металлическую поверхность сопряжений бочки валка и элементов вала подвергают механической обработке и выполняют круговую сварку на указанных сопряжениях.

6. Способ по п. 1, в котором бочку валка выполняют из использованного валка, на внешней периферии бочки которого образован новый поверхностный упрочненный слой.

7. Способ по п. 6, в котором с использованного валка поверхностный упрочненный слой на внешней периферии предварительно частично или полностью удаляют путем обработки после отжига.

8. Прокатный валок, изготовленный способом по любому из пп. 1-7.

9. Устройство для изготовления прокатного валка способом по любому из пп. 1-7, содержащее первое удерживающее средство для удержания бочки валка горизонтально или вертикально, второе удерживающее средство для удержания элементов вала, выровненных по линии с осевым центром бочки валка, средство вращения второго удерживающего средства для вращения элементов вала, центрированное по осевым центрам элементов вала, прижимное средство для первого удерживающего средства или для второго удерживающего средства для сжатия сердцевины бочки и элементов вала в осевом направлении при обращенных друг к другу поверхностях их соединения и средство предварительного нагрева соединительных концевых участков бочки валка и элементов вала.

10. Устройство по п. 9, в котором средство предварительного нагрева состоит из горелок, обращенных к соответствующим соединительным концевым участкам бочки валка и элементов вала, которые расположены противоположно друг другу с промежутком между ними.

11. Устройство по п. 10, в котором горелки, обращенные к указанным соединительным концевым участкам, расположены в центральной зоне соединительных концевых участков плотнее, чем на их периферии .

12. Устройство по п. 10, в котором горелки имеют термостойкий элемент на стороне отверстий выпуска пламени.

13. Устройство по любому из п. 10, в котором горелки снабжены средством водяного охлаждения.

14. Устройство по любому из п. 9, в котором средство предварительного нагрева выполнено с возможностью перемещения между положением предварительного нагрева, в котором осуществляется предварительный нагрев соединительных концевых участков бочки валка и элементов вала, и положением без предварительного нагрева, расположенным сбоку от положения предварительного нагрева.

15. Устройство по п. 9, в котором средство предварительного нагрева имеет горелку и роботизированную руку, определяющую направление и траекторию перемещения горелки, причем горелка прикреплена к концевому участку роботизированной руки и выполнена с возможностью одновременного или последовательного нагрева соединительных концевых участков бочки валка и элементов вала.

16. Устройство по п. 15, в котором горелка состоит из первой горелки и второй горелки, причем первая горелка выполнена с возможностью предварительного нагрева соединительных концевых участков бочки валка, а вторая горелка – с возможностью предварительного нагрева соединительных концевых участки элементов вала.