【CPP114】訊：瓦楞輥的主要技術(shù)指標，在國家標準GBl2070-89(中、低速瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn))上都已經(jīng)有了明確規定。而對于運行速度在120m／min以上的中、高速瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)上用的瓦楞輥，其各項技術(shù)指標又必須進(jìn)一步提高，尤其是中、高速瓦楞輥還必須具有選用材質(zhì)的優(yōu)秀性能、采用先進(jìn)的熱處理工藝使機體獲得均勻的高硬度性能、經(jīng)濟合理的楞型設計和可靠的制造精度及表面鍍覆層優(yōu)異的耐磨性能等等，才能滿(mǎn)足瓦楞紙板生產(chǎn)線(xiàn)高速生產(chǎn)的需要。以下是瓦楞輥的主要精度指標：新制瓦楞輥楞型：楞高、300mm楞數、楞頂與楞底圓弧半徑，耗紙率和微型瓦楞的包角等參數經(jīng)濟、合理。

　　淬火層：層深5～7mm，硬度≥HRC5，硬度均勻、有槽輥無(wú)軟帶。表面鍍層：顯微硬度HV900～1050，微裂紋數每lcm高達400多條。高速瓦楞輥：兩次精研磨：

　　楞厚極限偏差±0025楞頂圓跳動(dòng)公差0.025楞高極限偏差+0．025楞側面對軸線(xiàn)極限偏差0.025

　　中高輥的中高度極限偏差為中高值的4-10％

　　中低速瓦楞輥各項指標符合GB1207-89

　　修復瓦楞輥

　　楞型：楞高、300mm楞數、楞頂與楞底圓弧半徑，耗紙率和微型瓦楞的包角等參數經(jīng)濟、合理。

　　表面鍍層顯微硬度HV900～1050，微裂紋數每lcm高達400多條，厚度≥O．10。

　　高速瓦楞輥：兩次精研磨：楞厚極限偏差±O025

　　楞頂圓跳動(dòng)公差0．025楞高極限偏差+0．025楞側面對軸線(xiàn)極限偏差0025

　　中高輥的中高度極限偏差±l0％

　　中低速瓦楞輥各項指標符合GB1207—89。

　　瓦楞輥的制造工藝和修復技術(shù)

　　瓦楞輥的制造技術(shù)集材料技術(shù)、熱處理技術(shù)、焊接技術(shù)、各種精密機械加工技術(shù)、表面電鍍和熱噴涂技術(shù)、熱傳導結構技術(shù)、空氣動(dòng)力學(xué)技術(shù)和瓦楞紙板的結構力學(xué)及電腦楞型設計與數控自動(dòng)化技術(shù)等為一體。具有極高的工藝性能要求和成套專(zhuān)業(yè)的工藝技術(shù)裝備和設施要求。

　　精選材質(zhì)

　　我國目前采用的鋼材標；隹，同一種牌號的化學(xué)成分范圍很寬，其上下限往往與相鄰牌號相接(比如國內瓦楞輥常用的35CrM0的含碳量及其它化學(xué)成分上限就在42CrM0的中下限內)，而同一牌號鋼材的化學(xué)成分誤差之大，給熱處理質(zhì)量控制帶來(lái)很大的危害。

　　我們都知道，含碳量的高低將直接影響瓦楞輥合金鋼輥體淬火馬氏體的硬度。如合金鋼的含碳量為0.3％，其馬氏體的硬度是HRC49～55。含碳量為0.4％，其馬氏體的硬度是HRC54～60。含碳量為0.5％，其馬氏體的硬度是HRC58～62。

　　所以嚴謹選材，選用優(yōu)質(zhì)42CrMo和50CrM0精鍛件，嚴格把好材料的化學(xué)成份關(guān)，把含碳、鉻、硅、錳、鉬等主要成份的指標控制在一定的范圍內，為以后的預備熱處理和淬火的質(zhì)量穩定創(chuàng )造基本條件。

　　采用先進(jìn)的熱處理工藝

　　瓦楞輥采用淬透性能良好的合金鋼42CrMo、50CrM0精鍛件，但其輥面特殊的幾何形狀和尺寸給熱處理帶來(lái)很大的難度和質(zhì)量不穩定性因素，因此一直是國內外同行潛心攻關(guān)的主要難題。眾所周知，熱處理質(zhì)量?jì)?yōu)良的瓦楞輥應該保證充分淬透、達到所要求的淬硬層深度、硬度均勻無(wú)軟帶又不產(chǎn)生開(kāi)裂。而充分均勻淬硬且防止淬裂的條件除成分穩定的材料和充分合理的預備熱處理(如調質(zhì)、重復多次去除機加工和焊接應力)外，還要求在淬火冷卻過(guò)程中，各溫度階段的冷卻速度分布必須在該種材料淬火的允許冷速區內，實(shí)現“水淬油冷”的冷速分布，即高中溫冷卻階段具有像水一樣快的冷卻速度，以避開(kāi)非馬氏體組織轉變區。而在低溫階段冷卻速度應盡量緩和，特別是3000C左右時(shí)的冷速要象油一樣緩慢，以避免產(chǎn)生變形和裂紋。

　　新工藝對傳統的熱處理方法進(jìn)行了工藝改革。一是通過(guò)調整材質(zhì)，穩定和縮小化學(xué)成分的范圍，調整加熱方法和加熱溫度來(lái)移動(dòng)冷速允許區。二是通過(guò)選擇性能優(yōu)越的淬火介質(zhì)和調整冷卻方式來(lái)移動(dòng)冷卻曲線(xiàn)，使其進(jìn)入允許冷速區內。

　　迄今為止，國內對合金鋼進(jìn)行感應淬火一般使用聚乙烯醇溶液作為淬火介質(zhì)。聚乙烯醇是50年代中期開(kāi)始用于水的添加劑，目前在我國普遍使用。由于其冬季怕凍，其他季節易變質(zhì)、發(fā)臭，且使用中易結塊阻塞噴孔，難以維護保養等缺點(diǎn)，有效使用壽命短。同時(shí)，因為使用含量低(通常使用濃度在千分之二到千分之三左右，而其濃度千分之一的變化即可引起性能的很大差異)難以準確檢測和控制濃度，因此大多數僅憑操作工以經(jīng)驗控制(如：看泡沫多少或以手感判斷粘度等)，故無(wú)法保證穩定的淬火質(zhì)量。由于不利于濃度管理，國外已很少采用。

　　新工藝引進(jìn)SZ水基淬火液和淬火工藝用于瓦楞輥和其他合金鋼淬火，有效地保證了淬火質(zhì)量的穩定性。SZ水基淬火液屬聚烷撐乙二醇類(lèi)(PoIvaIkIeneGfvcoIs)淬火劑。具有逆溶性，通過(guò)調整成一定的濃度可獲得比油快、比水慢的淬火冷卻速度。當工件淬火時(shí)，噴淋的淬火液會(huì )在工件表面附著(zhù)上脫溶的聚合物薄膜，薄膜能有效地破壞水在工件上形成的蒸汽膜，因而提高了水的高溫冷速，并且使工件不同部位的冷速趨于均勻。這層聚合物膜的存在也降低了水的低溫冷速，減小了淬火變形和開(kāi)裂的危險。同時(shí)，該淬火介質(zhì)濃度便于檢測、控制，保證了工藝的穩定性。其次，在一定范圍內，通過(guò)改變攪拌條件來(lái)控制淬火介質(zhì)的溫度，保證淬火介質(zhì)的冷卻特性曲線(xiàn)落入允許的冷速區內，使淬火工件實(shí)現淬火硬度高且均勻，無(wú)開(kāi)裂，并保證穩定的淬硬層深。由于每道工序的層層嚴格控制，淬火工件變形量可以穩定地小于0.l5mm。為什么有的一對瓦楞輥中存在有槽輥(包括導紙片槽，真空外吸和內吸槽)，槽一側易于淬裂并且另一側有明顯軟帶，這樣往往出現淬火偏軟的現象。因為中頻感應淬火是感應圈勻速移動(dòng)瞬間加熱，淬火時(shí)隨著(zhù)感應圈的向上移動(dòng)，槽的下端部楞齒因受槽阻斷磁場(chǎng)和向上傳遞的熱量，功率和熱量集中而瞬間過(guò)熱容易淬裂崩齒。同時(shí)，槽的上端因槽阻斷了下部的傳遞熱量，溫度還未達到相變溫度但感應圈已上升因而淬不硬，形成明顯軟帶。為減少淬裂風(fēng)險，往往降低淬火溫度或選用含碳量相對低的35GrM0材料，以犧牲淬火硬度為代價(jià)。

　　感應淬火的最大優(yōu)點(diǎn)是表層發(fā)生馬氏體轉變而心部不發(fā)生轉變，從而在表面形成有利的殘余壓應力，從而明顯提高了彎曲疲勞強度。感應加熱的另一大特點(diǎn)是溫度集中分布于表層，使其具有高效、節能和變形小的優(yōu)點(diǎn)，但由于加熱層溫度梯度很陡，往往在過(guò)度區造成很大的殘余拉應力。瓦楞輥類(lèi)似2.5以下模數的小齒輪，常用中頻淬火頻率一般在2.5～8kHz之問(wèn)。直徑大的瓦楞輥頻率在2．5～4kHz之間。所以淬火時(shí)齒頂與齒溝明顯存在溫差，往往會(huì )致使淬火后出現齒頂軟、齒溝硬，并在齒溝附近集中很大的殘余拉應力，易引起楞溝部軸向開(kāi)裂。如果硬化層偏淺，瓦楞輥經(jīng)幾次修磨后，則薄弱的過(guò)度區很可能在外加載荷所形成的最大剪切應力與高的殘余拉應力共同作用下而產(chǎn)生疲勞裂紋，最終導致硬化層剝落，也就是我們常見(jiàn)的崩齒現象。

　　新工藝針對性地對熱處理設備、感應圈、噴水圈、感應圈與噴水圈的距離、兩圈與工件的間隙、噴淋角度、加熱方法和感應圈移動(dòng)速度及方法采取了突破性的改進(jìn)，使楞面獲得HRC58以上5～7mm層深、硬度均勻、有槽輥無(wú)明顯軟帶的硬化層，從而保證了熱處理質(zhì)量的穩定性。

　　目前國際上都在努力改善和提高感應淬火工藝技術(shù)水平，一些專(zhuān)家認為，現代感應熱處理的發(fā)展應改變傳統的“低頻率”(3～10kHz)、“低功率”(≤150kW)的長(cháng)周期加熱法，采用大功率、雙頻、多頻和多能級脈沖的短周期而精確的感應淬火工藝，(雙頻或多頻感應加熱淬火是以低頻齒溝部預熱、熱擴散、高頻表面加熱實(shí)現整體沿齒輪廓加熱淬火，可以明顯改善淬火應力的分布狀態(tài)，有效地防止齒根部淬火開(kāi)裂。)現代電力電子技術(shù)及計算機控制技術(shù)的快速發(fā)展將為此提供充分的條件。