专利名称：圈圆淬火辊的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种薄壁淬火辊的生产工艺，特别是一种用于冷薄板镀锌 工艺线中的圈圆淬火辊的生产工艺。
背景技术：
机械加工领域中圈圆淬火辊都为纯进口，原因在于圈圆淬火辊在加工 中存在两个技术难点， 一是焊接部位易开裂，二是淬火后薄壁易发生变形， 这两个技术难点目前在世界范围内都没有很好的解决方案。现在只有德国 和日本能生产，但是这两个国家在生产过程中成品率很低，也都在进行新 工艺的研制。我国从国外进口的话，成本相当高，上世纪九十年代，宝钢 曾组织上海重型机械厂、齐齐哈尔第一重型机械厂、陕西压延厂等大型企 业都曾试制此项目，但均未获成功。国内曾有用锻件进行生产的，但成本 过高，而且硬度均匀性差而最终达不到要求。发明内容本发明要解决的技术问题是解决圈圆淬火辊在加工中存在的技术难 点，焊接部位易开裂，淬火后薄壁易发生变形，焊缝硬度和母材硬度不一 致等问题，在于提供一种圈圆淬火辊的生产工艺，使之焊接部位不开裂， 淬火后薄壁不发生变形，并使得焊缝硬度和母材一致，大幅的提高了圈圆 淬火辊成品的合格率。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是1、 一种圈圆淬火辊的生 产工艺，其特征是具有如下工艺过程a、圈圆将45#钢板加热后进行圈 圆；b、焊接对圈圆后的钢板先进行预热，再在圈圆后的结合处对内结合 面和外结合面分别进行焊接，外结合面处采用添加了硅、锰、铬、镍合金 元素的含碳量为0.25°/。一0.3%的合金焊接材料焊接；C、回圆对圈圆焊接 后的圈圆淬火辊进行回圆处理；d、淬火前准备在经过回圆处理的圈圆淬 火辊的两端车加工淬火变形部；e、淬火对圈圆淬火辊进行淬火处理；f、 回火对经淬火处理后的圈圆淬火辊进行回火处理；g、成型对回火处理 后的圈圆淬火辊车加工至要求尺寸。进一步的，各个过程的具体情况如下所述步骤a中，将45弁钢板加热到85(TC后进行圈圆，此温度既解决了 45#钢板开裂的问题并起到正火作用，为淬火处理创造有利条件。所述步骤b中，将圈圆后的钢板预热到35(TC，在结合处对内结合面采 用10Mn2焊丝作为的焊接材料进行焊接，保证了圈圆淬火辊内焊缝处具有 足够的强度；外结合面处合金焊接材料中主要合金元素质量百分含量为 碳0.25%—0.3%，硅0.54%-0.58% ，锰1.8%-2.2%，铬1.36%画1.4% ， 镍0.04%-0.06% 。所述步骤c中回圆处理是把圈圆焊接后的圈圆淬火辊立即进炉，从350。C加热到65(TC后保温2小时，出炉进行回圆处理，再进炉在650'C保 持2小时后随炉冷却到200°C，再次出炉自然冷却。所述步骤d中的淬火变形部形状为端部为圆柱体，后部为锥度为 1° -3°的锥形体，后部锥形体小端直径与端部圆柱体直径相同，后部锥形 体的大端直径与圈圆淬火辊中部圆柱体直径相同。 所述步骤e中淬火处理是采用中频淬火，淬火温度为92(TC，感应圈的 移动速度为110mm/min，同时喷水冷却。所述步骤f中回火处理是将圈圆淬火辊在电炉内加热到270°C，保持3 个小时后出炉自然冷却。所述步骤g中，成型处理是对回火处理后的圈圆淬火辊车加工至要求 尺寸。焊接材料含碳量降低，使得圈圆淬火辊外焊缝处的淬火硬度比钢板淬 火硬度略低，因而不易开裂。之后进行的回火处理，外焊缝处的回火硬度 难降，而钢板的回火硬度易降， 一难一易相抵，使得外焊缝处和钢板的回 火硬度达到一致，克服了硬度差存在所造成的圈圆淬火辊焊表面硬度不均 匀现象。本发明的有益效果是用含碳量为0.25%—0.3%的合金焊接材料焊接 钢板外结合面处，解决了圈圆淬火辊焊接部位易开裂的问题，在圈圆焊接 后的圈圆淬火辊两端车加工淬火变形部，解决了淬火后薄壁易发生变形的 问题，且通过回火使得钢板和焊接部位的硬度一致，使得圈圆淬火辊焊表 面均匀，大幅的提高了圈圆淬火辊成品的合格率，填补了国内在这个技术 方面的空白，使得成本大大降低，具有很好的市场前景。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1中(a)是圈圆淬火辊淬火前示意图；(b)是原理上圈圆淬火辊在 淬火后发生的薄壁变形图；图2中(a)是本发明解决薄壁变形这一难题所采用的淬火前准备示意
图，在圈圆淬火辊的两端车加工淬火变形部；图2中(b)是本发明在回火后得到了半成品示意图；图2中(c)是本发明按照要求尺寸加工后得到的成品示意图；图2中(d)是淬火变形部的局部放大图。
具体实施方式
以下是本发明在规定了具体尺寸下的实施例.-一种圈圆淬火辊的生产工艺，具有如下工艺过程a、 圈圆采用壁厚为35mm的45#钢板加热到85(TC后进行圈圆，使 其外圈直径为01512.5mm;b、 焊接将圈圆后的钢板预热到350°C，在钢板圈圆后的结合处对内 结合面和外结合面分别进行焊接，内结合面采用10Mn2焊丝作为的焊接材 料进行焊接，外结合面处采用添加了硅、锰、铬、镍合金元素的含碳量为 0.25%—0.3%的合金焊接材料焊接，合金焊接材料中主要合金元素质量百分含量为碳0.25% —0.3%，硅:0.54%-0.58% ，锰:1.8% -2.2%，铬:1.36%-1.4% ，镍0.04%-0.06% 。c、 回圆把圈圆焊接后的圈圆淬火辊立即进炉，从35(TC加热到65(TC 后保温2小时，出炉进行回圆处理，再进炉在650'C保持2小时后随炉冷却 到20(TC，再次出炉自然冷却。d、 淬火前准备在经过回圆处理的圈圆淬火辊的两端车加工淬火变形 部，淬火变形部形状为端部为外径是01508 mm、长度为40 mm的圆柱 体，后部为外径从O 1512.5mm到O 1508 mm，长度为150 mm，锥度为1.72 °的锥形体，后部锥形体小端直径与端部圆柱体直径相同，后部锥形体的大端直径与圈圆淬火辊中部圆柱体直径相同。e、 淬火对圈圆淬火辊进行淬火处理，具体是采用中频淬火，淬火温度为92(TC，感应圈的移动速度为110mm/min，同时喷水冷却。f、 回火对经淬火处理后的圈圆淬火辊进行回火处理，具体是将圈圆 淬火辊在电炉内加热到270°C，保持3个小时后出炉自然冷却。；g、 成型对回火处理后的圈圆淬火辊车加工至要求尺寸，要求尺寸是刚体壁厚20mm，外圈直径为O1500mm。图1是原理上圈圆淬火辊在淬火前后发生的薄壁变形图，是圈圆淬火 辊在加工中存在一大技术难点。图2 (a)是本发明解决薄壁变形这一难题所采用的在圈圆淬火辊的两 端车加工淬火变形部，(d)是淬火变形部的局部放大图，采用了此种方案， 以致圈圆淬火辊在淬火后发生变形，大致变成所需的形状，如图(b)，最 后经过成型加工，得到所需的尺寸，如图(c)。
权利要求
1、一种圈圆淬火辊的生产工艺，其特征是具有如下工艺过程a、圈圆将45#钢板加热后进行圈圆；b、焊接对圈圆后的钢板先进行预热，再在圈圆后的结合处对内结合面和外结合面分别进行焊接，外结合面处采用添加了硅、锰、铬、镍合金元素的含碳量为0.25％-0.3％的合金焊接材料焊接；c、回圆对圈圆焊接后的圈圆淬火辊进行回圆处理；d、淬火前准备在经过回圆处理的圈圆淬火辊的两端车加工淬火变形部；e、淬火对圈圆淬火辊进行淬火处理；f、回火对经淬火处理后的圈圆淬火辊进行回火处理；g、成型对回火处理后的圈圆淬火辊车加工至要求尺寸。
2、 根据权利耍求1所述的圈圆淬火辊的生产工艺，其特征在于所述歩骤a中，将45弁钢板加热到85(TC后进行圈圆。
3、 根据权利要求1所述的圈圆淬火辊的生产工艺，其特征在于所述步骤b中，将圈圆后的钢板预热到35(TC，在结合处对内结合面采用10Mn2焊丝作为 的焊接材料进行焊接；外结合面处合金焊接材料中主要合金元素质量百分含量 为碳0.25% —0.3%，硅0.54%-0.58% ，锰1.8%-2.2%，铬1.36%-1.4% ， 镍0.04%-0.06% 。
4、 根据权利要求1所述的圈圆淬火辊的生产工艺，其特征在于所述步骤c中回圆处理是把圈圆焊接后的圈圆淬火辊立即进炉，从350'C加热到650。C后 保温2小时，出炉进行回圆处理，再进炉在650'C保持2小时后随炉冷却到20CTC ， 再次出炉自然冷却。
5、 根据权利要求1所述的圈圆淬火辊的生产工艺，其特征在于所述步骤d中的淬火变形部形状为端部为圆柱体，后部为锥度为1° -3°的锥形体，后 部锥形体小端直径与端部圆柱体直径相同，后部锥形体的大端直径与圈圆淬火辊 中部圆柱体直径相同。
6、 根据权利要求1所述的圈圆淬火辊的生产工艺，其特征在于所述步骤e中淬火处理是采用中频淬火，淬火温度为920°C，感应圈的移动速度为 110mm/min，同时喷水冷却。
7、 根据权利要求1所述的圈圆淬火辊的生产工艺，其特征在于所述步骤 f中回火处理是将圈圆淬火辊在电炉内加热到270°C，保持3个小时后出炉自然冷却。
8、 根据权利要求1所述的圈圆淬火辊的生产工艺，其特征在于所述步骤 g中，成型处理是对回火处理后的圈圆淬火辊车加工至要求尺寸。
全文摘要
本发明涉及一种薄壁淬火辊的生产工艺，特别是一种用于冷薄板镀锌工艺线中的圈圆淬火辊的生产工艺，具有如下工艺过程a.圈圆；b.焊接对圈圆后的钢板先进行预热，再在圈圆后的结合处对内结合面和外结合面分别进行焊接，外结合面处采用添加了硅、锰、铬、镍合金元素的含碳量为0.25％-0.3％的合金焊接材料焊接；c.回圆；d.淬火前准备在经过回圆处理的圈圆淬火辊的两端车加工淬火变形部；e.淬火；f.回火；g.成型对回火处理后的圈圆淬火辊车加工至要求尺寸。本发明成功地解决了圈圆淬火辊在加工中存在的两个技术难点，焊接部位易开裂和淬火后薄壁易发生变形的问题，大幅的提高了圈圆淬火辊成品的合格率，降低了成本。
文档编号B23P15/00GK101157174SQ200710135358
公开日2008年4月9日 申请日期2007年11月7日 优先权日2007年11月7日
发明者刘青锋 申请人:刘青锋